逆变器pi参数调节

PLECS 应用示例（77）：三相T型逆变器（Three-Phase T-Type Inverter）

本文展示了一款用于并网应用的三相T型逆变器，采用Wolfspeed SiC MOSFET。图1显示了电路图，演示了如何选择器件、控制器参数和调制方法以影响逆变器的热性能。模型研究了逆变器在不同运行条件下的性能，确保系统安全高效运行。

T型逆变器类似于三电平中点箝位（NPC）逆变器，提供改进的谐波性能，同时减少零件数量和外部开关器件的导通损耗。本示例展示了一个22 kVA额定功率的T型逆变器，将800 V直流母线转换为三相60 Hz、480 V（线路，rms）配电。

模型配置了三种不同开关类型的SiC MOSFET，分别具有不同的额定电压、额定电流和RdsOn值，用于评估其热性能。每个器件都被建模为具有定制掩模配置的子系统，包括MOSFET和体二极管，以及热模型。组件掩模参数包括导通电阻和体二极管正向电压，以确定电流流过路径，影响开关损耗。

控制器采用解耦的同步参考系电流控制器，用于生成dq电压参考，通过独立的PI调节器将逆变器输出电流调节至设定点。PI控制器包括去耦前馈项，使用简单的同步参考帧锁相环（PLL）测量电压参考相位角，然后转换为三相电压参考，馈送到调制器，用户可选择不同的调制方案。

调制器组件实现不同的调制方法，如SPWM、SVPWM、THIPWM、THZSPWM和DPWM，以比较其对半导体损耗的影响。例如，DPWM在单位功率因数下的损耗最低，但当功率因数角接近0.5时，SPWM和SVPWM方法显示出较高的损耗。

通过操纵控制器设置、调制方案、开关频率、死区时间、控制器增益以及分析设备类型、并联设备数量和外部冷却或散热器的影响，可以试验控制器设置并分析系统级电气规格。参数扫描是确定设计决策如何在一系列操作条件下影响转换器性能的有效方法。

该模型突出显示了PLECS的热建模能力，并可以作为研究控制器设计对其他拓扑结构效率影响的例子。

永磁同步电机矢量控制（四）——速度环和电流环PI参数整定

PID公式表达式如下：

[公式]

其中：[公式] 为积分时间常数， [公式] 为微分时间常数。

将PID公式进行拉普拉斯变换后，得到模拟（连续系统）PID 调节器的传递函数为：

[公式]

通常情况下，实际系统可通过工程上近似处理和调节器校正变换成典型I或典型II系统。进行工程近似处理时，可将多个小惯性环节合并为一个惯性环节，调节器结构选择基本思路为将控制对象校正成典型I或II系统。

在电流内环中，对电机转矩进行控制。电流环的作用在于，电机启动时实现最大电流启动，外部扰动时快速恢复至电流参考值，提升动态响应速度与系统稳定性。电流环传递函数框图如下所示，其输入为电流误差值，输出为电压，作用于电机转矩控制。

在开关频率为10KHZ时，PWM逆变器和延迟环节时间常数较小，可以将延迟环节和PWM环节合并处理。在电流传递函数框图分析后，得到电流环开环传递函数。

对电流环传递函数进行整定，通过零极点对消法，配置成典型I型系统。通过调整参数，将电流环传递函数转化为I型系统结构，以便进行PI调节器参数计算。

对于电流环带宽，近似认为，按特定参数整定时的带宽为一定值。

在转速外环设计合理的情况下，可减少扰动影响，降低转速波动，实现系统稳定工作。速度环传递函数框图及开环传递函数如下所示。

转速环的开环传递函数与典型II型系统传递函数相似，可通过定义中频宽h（斜率-20dB/sec的中频宽度）和闭环幅频特性峰值最小原则，推导出转速环的PI参数整定公式。

通过上述分析，最终可得到转速环的PI参数整定公式，进而确定PI调节器参数。

PI调节器

PI调节器的传递函数定义了其在不同频率下对输入信号的响应特性。其转折频率取决于积分时间常数(kp/ki)，在转折频率以下，系统表现出近似的积分行为，而在转折频率以上，则接近比例响应。在转折点处，系统相位滞后45度；当信号频率达到约10倍转折频率时，相位滞后大约5度。调整比例系数kp时，通过增加积分时间常数（增大ki）可以提高转折频率，从而提升低频增益。

在实际应用中，如电压源型逆变器（VSR）的电流环路设计，通过设置PI调节器的零点来抵消系统中的大惯性时间常数（即电感L与电阻R的比值），简化系统为典型的一型系统。设计者通过调整开环增益（如KT=0.5）来选择合适的比例系数，进而计算出积分系数。此方法有助于优化电流环路的跟随性能。

然而，当系统存在较大惯性时间常数时，所设计的积分系数可能会较小，导致系统开环增益降低，从而影响其抗扰能力。为提升抗干扰能力，可以保持比例系数kp不变，适当增加积分时间常数ki，以减小积分系数，提高开环增益。但这样做会带来电流环阶跃响应超调量增大的问题。因此，在设计时需平衡抗扰性和响应速度，以获得最佳性能。

车载逆变器 PI-300A产品参数

车载逆变器PI-300A是一款专为车内电器设备提供电力转换的便携式设备。它的核心参数如下：

首先，这款逆变器的连续输入功率达到了300瓦，这意味着它能稳定地为小型车载电器提供持续的动力支持。在需要的瞬间，它还能够实现600瓦的峰值输出，足以应对一些功率需求较大的设备使用。

在电压方面，车载逆变器PI-300A支持两种直流输入模式，即12伏和24伏，这使得它适用于各种类型的车辆。转换后的交流输出电压范围广泛，可以选择100到120伏或220到240伏，这为兼容不同国家和地区的插头提供了便利。

值得注意的是，它的输出频率为60赫兹或50赫兹，这与大多数家用电器的频率一致，确保转换后的电能能够无缝接入。连接部分，PI-300A采用了常见的点烟头尺寸，大小为125毫米*90毫米*46毫米，便于用户在车内轻松找到合适的位置安装。

最后，车载逆变器的净重为550克，轻巧的设计便于携带和安装，不会对车内空间造成过多负担。无论是长途旅行中的电子设备充电，还是小型电器的临时使用，PI-300A都是一款实用且便携的车载电力解决方案。

技术分享|三相并网逆变器PQ控制算法控制解析

在储能系统并网应用中，功率调节性能对参与电网管理至关重要。PQ控制算法因其高效性成为主流选择，其核心在于依据电网指令精确调节有功和无功功率输出。该算法首先计算d轴电流和q轴电流的参考值，再通过PI控制实现对功率的精准控制。

实验系统采用研旭的功率模块YXPHM-TP210b、SP2000控制器及YXPVS5K光伏电池阵列模拟器，构建了完整的储能逆变PQ控制系统。Simulink软件用于算法开发，YX-View2000上位机软件实时监控系统运行。

算法模型基于Id和Iq作为电网电流的d轴分量和q轴分量，Ugd和Ugq为电网电压的对应分量。通过公式计算有功和无功功率，当电网电压定向至d轴时，可简化计算过程。依据公式求得dq轴电流参考值，构建Simulink计算模型实现算法逻辑。

将PQ控制模块引入DC-AC模型，替换原直流电压PI控制模块，形成包含PQ有功无功功率控制的逆变系统。实验中，采用直流电源作为储能单元，设定输出电压为600V，电流过流限制15A。通过SP2000控制器运行Simulink模型，上位机View2000监控系统状态，实时显示电压电流波形。

实验结果表明，通过上位机界面设置功率输出，逆变器输出功率可从2000W调整至5000W。功率稳定在5000W时，直流电源输出电流与功率保持同步，验证了PQ控制算法的有效性和精准性。

车载逆变器 PI-300B产品参数

车载逆变器 PI-300B是一款专为车辆设计的电源转换设备，其性能参数如下：

首先，该设备的连续输入功率高达300瓦，这意味着它在持续工作状态下能稳定提供强大的电力。而峰值输出功率更是惊人，达到600瓦，能满足大部分小型电器在车辆上的即时需求。

在电压兼容性方面，车载逆变器 PI-300B支持12伏和24伏的直流输入，这是许多车辆电池的标准电压。对于交流输出，它提供了两种选择：100到120伏的电压或220到240伏，这使得它适用于全球范围内的不同电源环境。

在频率控制上，它能够稳定输出60赫兹或50赫兹的交流电，确保连接的电器设备能够正常工作。其外壳采用了坚固的铝壳设计，既保证了产品的耐用性，又具有良好的散热性能。

连接部分，车载逆变器 PI-300B配备了DC鳄鱼夹，尺寸为180*104*60毫米，使得安装和连接到车辆电池变得简单易行。它的净重为630克，轻巧便携，便于携带和在不同车辆上使用。

总的来说，车载逆变器 PI-300B以其强大的功率、广泛的电压兼容性和便捷的连接方式，为车辆用户提供了一种高效、实用的电力转换解决方案。

车载逆变器 PI-3000产品参数

PI-3000车载逆变器是一款性能强大的设备，它具有显著的规格参数。首先，它的连续输入功率达到了3000瓦，这意味着它能稳定地为车载电器提供强大的电力支持。在峰值输出方面，PI-3000能够达到惊人的6000瓦，足以应对大部分车辆用电需求的峰值负荷。

对于电压兼容性，PI-3000内置了12伏和24伏两种直流输入电压选项，可以适应大部分车辆电池的电压需求。在交流输出方面，它提供了100-120伏和220-240伏两种选择，可以根据目标电器的电压要求灵活切换，确保了广泛的适用性。

值得注意的是，它的输出频率支持60赫兹或50赫兹，这确保了连接到逆变器的电器设备能正常工作，如电视、电脑等。PI-3000的外壳采用坚固的铝壳设计，既能有效散热，又具有良好的防护性能。标准配置中，它配备的连接头是DC鳄鱼夹，但非标配部分可能需要额外购买。

在尺寸方面，PI-3000的尺寸为420毫米*260毫米*92毫米，尽管体积相对较大，但考虑到其功率输出和功能特性，这是一台体积合理的车载逆变器。其净重为6.0公斤，对于携带和安装在车内来说，也相对轻便且便于管理。

微电网逆变器PQ控制_SIMULINK_模型搭建详解

微电网逆变器四大经典控制方式中，本文聚焦于PQ控制，具体探讨其SIMULINK模型搭建。PQ控制实质上是一种电流控制，其核心在于电压和频率由电网给定，通过电流控制确保输出功率稳定，实现恒功率控制。

控制流程示意图直观展示了PQ控制的运作原理。首先，通过功率环计算得到电流参考信号，进而利用电流环PI调节得到三相调制波，最后通过SPWM调制送至开关管，完成控制过程。在具体实现中，模型包括功率电路部分和控制电路部分。

功率电路部分包含直流源、两电平变换器、LC滤波器以及电网及线路阻抗，采样输出电压电流信号，为后续控制提供数据。在控制电路部分，根据电压电流信号计算瞬时功率、电压锁相与坐标变换，功率指令引导电流参考信号产生，经过电流环PI调节得到三相调制波。SPWM发波环节采用双极性调制方式，生成六路PWM脉冲信号。

仿真结果表明，PQ控制实现稳定输出，有功功率稳定在10kW，无功功率为0，准确跟踪给定信号。同时，输出电压电流信号表现良好，THD值仅为0.84%，满足电网小于5%的要求。

总结，通过SIMULINK搭建的微电网逆变器PQ控制模型，展示了其在实际应用中的有效性和可靠性。欢迎读者在评论区留言或通过SQG_SDU微信，共同探讨相关技术，共享学习成果。

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