راهی آسان برای شبیه سازی اینورترها در سیمولینک متلب2!

با توجه به مباحث چگونگی تحلیل اینورتر ها بردار فضایی و  عملکرد اینورتر تکفاز ،امروز ادامه شبیه سازی اینورتر در سیمولینک متلب را در نه دقیقه مورد بررسی قرار می دهم.

بررسی خروجی و ورودی

می‌بینید که در قسمت خروجی شما 4 خروجی شکل گرفته است. همچنین در قسمت ورودی نیز ورودی t یا زمان و trig نیز قرار گرفته است.

یعنی خروجی‌های شما اکنون می‌تواند متصل شود به g1، g2، g3 و g4 مطابق تصویر زیر.

پس از اینکه این کارها را انجام دادید. اگر ما سیم می‌کشیدیم از آنجا تا اینجا چه فاجعه‌ای رخ می‌داد و کارمان چقدر کثیف می‌شد.

ما با این ترفند یک کار خیلی خیلی تمیز و شکیل را در نهایت ارائه می‌دهیم که قابل پیگیری است و در صورتی که شما اشتباهی کنید در حین کار می‌توانید به راحتی بفهمید که اشتباه کار شما کجا بوده است.

حال برای t احتیاج داریم که آن را به clock مان وصل کنیم از قسمت source یک clock را می‌آوریم و متصل می‌کنیم.

و برای trig نیز احتیاج داریم که از یک موج مربعی استفاده نماییم. برای موج مربعی خودمان به راحتی می‌توانیم موج مربعی را به وجود آوریم.

برای قسمت trig نیز شما از قسمت sources از یک pulse generator استفاده می‌کنید.

مطابق تصویر زیر اضافه می‌کنید.

استفاده از MATLAB Function

اگر شما بخواهید MATLAB Function را برای Square Wave برنامه‌نویسی کنید.

با یک دابل‌کلیک کردن شما می‌بینید که دو ورودی و سه خروجی دارید.

برای این کار از دستور زیر استفاده می‌نمایید:

یعنی زمان‌هایی که trig در t مساوی صفر است سوئیچ‌های 1 و 2 روشن باشند.

زمان‌هایی که trig صفر نخواهد بود، سویچ‌های 3 و 4 روشن باشند و آن دو تا خاموش باشند. برای همین این را هم بعد از نوشتن یک else مجدد کپی پیست می‌کنیم و در نهایت یک end می‌گذاریم مطابق تصویر زیر اعداد را تغییر می‌دهیم (دقیقاً معکوس حالت قبل):

این یک برنامه‌نویسی خیلی خیلی ساده بود برای اینکه ما trig ها را به صورت موج مربعی داشته باشیم.

شبیه سازی

بعد از اینکه این کار را انجام دادیم. پنجره را می‌بندیم. سپس زمان شبیه‌سازی را کاهش می‌دهیم.

قبل از اینکه شبیه‌سازی را Run کنیم احتیاج به این داریم که از یک Measurement نیز استفاده کنیم.

یک voltage measurement را قرار می‌دهیم. پس از آنکه آن را متصل نماییم

بار را هم یک بار اهمی خالص برای دفعه اول قرار می‌دهم.

و Amplitude را نیز بر روی 400 ولت قرار می‌دهم.

و یک sink نیز نیاز دارم برای Scope ام.

Scope را نیز مانند تصویر زیر قرار می‌دهیم.

تیک limited data point… را نیز برمی‌داریم.

پس از اینکه در نهایت شبیه‌سازی را انجام دهم می‌بینید که یک سوئیچ‌زنی در اینجا انجام شده است و از 400 آمده به 400- قرار گرفته است.

برای اینکه فرکانسم را در اینجا تنظیم کنم، شما می‌توانید فرکانس‌تان را 50 هرتز قرار دهید. مطابق تصویر زیر تنظیم می‌کنیم:

پس از اینکه Run کنید می‌بینید که سوئیچ‌زنی‌های بیشتری انجام شده است.

در این قسمت چون شما pulse Width را کم گرفتید سوئیچ‌زنی کامل انجام نمی‌شود. آن را روی 50 هرتز می‌گذاریم. مطابق تصویر زیر:

در نهایت مجدداً خروجی می‌گیریم. می‌بینید که شما 50 هرتز مربعی را کامل انجام دادید و درست است که شکل موج شما سینوسی نیست اما یک شکل موج شبه سینوسی را شبیه‌سازی کردید.

برای اینکه کار سینوسی‌تر بشود نیاز است که از روش‌های PWM و SPPWM استفاده کنید که آن مباحث را در جلسات بعدی کامل برای شما توضیح می‌دهم.

مرور بر شبیه سازی

برای اینکه این شبیه‌سازی خیلی پیچیده بود من سریع یک بار دیگر می‌گویم چه کار کرده‌ایم.

شما ابتدا 4 IGBT را قرار می‌دهید. IGBT 1، 2، 3، 4 این گونه نامگذاری می‌کنیم که در زمان برنامه‌نویسی به مشکل برنخوریم.

پس از آن از 4 تا From و Goto استفاده می‌کنیم. با نام‌های g1، g2، g3 و g4 نامگذاری می‌کنید.

سپس از یک MATLAB Function و از یک Pulse Generator و Clock استفاده می‌کنید برای شبیه‌سازی کلیدزنی موج مربعی.

پس از آن برنچ و Powergui خودتان را قرار می‌دهید و در نهایت یک اندازه‌گیری ولتاژ، تیک limit data point… را برمی‌دارید.

Pulse generator را هر فرکانسی که نیاز دارید برق‌تان تولید شود می‌گذارید، ما در اینجا 1/50 گذاشتیم و عرض پالس را نیز بر روی 50 درصد می‌گذاریم.

برای شبیه‌سازی و کدنویسی آن نیاز است در قسمت Function شما یک براکت را قرار دهید و مطابق تصویر زیر برنامه‌نویسی را انجام دهید:

پس از اینکه تمامی این کارها را انجام دادید powergui و زمان‌تان اُکی بود، save می‌کنید و پس از آن Run می‌گیرید و نتایج را به راحتی می‌توانید ببینید.

امیدوارم این قسمت برای شما طولانی نشده باشد. این قسمت پایة قسمت‌های دیگر می‌باشد و به همین دلیل من بیشتر توضیح دادم و اینکه شما اولین بار بود که در این مجموعه با برنامه‌نویسی تحت سیمولینک آشنا می‌شدید به همین دلیل من کمی بیشتر توضیح دادم. به همین خاطر امیدوارم مکدر نشده باشید و خیلی پرانرژی و پرحرارت با همان شور و شوق اولیه بیایید و سایر مباحث الکترونیک قدرت را نیز دنبال کنید.در ادامه شبیه سازی درایوهای dc brushless  را مورد بررسی قرار می دهم.