Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Современное состояние и перспективы примененияполупроводниковых преобразователей для систем автономного электропитания 10
1.1. Анализ требований, предъявляемых к системам автономного электропитания с учетом обеспечения электромагнитной совместимости (ЭМС). 10
1.2. Принципы построения, структуры и элементная база полупроводниковых преобразователей для автономных систем электропитания 15
1.2.1. Топология силовой части многоуровневых преобразователей электрической энергии для автономных электроэнергетических систем 22
1.2.2. Способы формирования и регулирования выходного напряжения в многоуровневых преобразователях. 30
1.2.3. Трёхфазный инвертор на базе трёх однофазных мостовых схем. 30
1.2.4. Трёхфазный мостовой инвертор. 32
1.2.5. Трёхуровневый трёхфазный инвертор. 33
1.2.6. N-уровневые инверторы напряжения. 34
Выводы по 1-ой главе .40
ГЛАВА 2. Анализ и расчет статических и энергетических характеристик многоуровневых преобразователей с широтно-импульсным регулированием 41
2.1. Математическое представление способов формирования токов и напряжений многоуровневых преобразователей. 41
2.1.1. Математическое представление выходного напряжения и выходного тока.
2.1.2. Однофазные многоуровневые преобразователи . 48
2.2. Моделирование однофазного многоуровневого преобразователя. 51
2.3. Статические и энергетические показатели многоуровневых выпрямителей. 56
2.4. Расчёт установленной мощности многоуровневых преобразователей. 58
2.5. Способы управления преобразователями частоты (ПЧ) 65
2.5.1. Алгоритмы управления автономными инверторами напряжения 66
2.5.2. Управляемые преобразователи напряжения 71
Выводы по 2-ой главе .75
ГЛАВА 3. Исследование частотных свойств и электромагнитных процессов в многоуровневых преобразователях 76
3.1. Гармонический анализ напряжения и тока однофазного многоуровневого выпрямителя. 76
3.2. Гармонический анализ напряжения и тока реверсивного многоуровневого преобразователя при питании от трёхфазной сети 81
3.2.1. Математическое моделирование реверсивного многоуровневого преобразователя при питании от трёхфазной сети 81
3.2.2. Схемотехническое моделирование реверсивного многоуровневого преобразователя при питании от трёхфазной сети 86
3.2.3. Разработка подсистемы «Measurements» для определения энергетических пока зателей многоуровневых преобразователей .92
3.3. Гармонический анализ напряжения и тока многоуровневого инвертора при питании от источников постоянного тока 97
Выводы по 3-ей главе 106
ГЛАВА 4. Техническая реализация многоуровневых преобразователей в системах электропитания 107
4.1. Практическая реализация многоуровневых преобразователей. 107
4.2. Расчет статических и динамических потерь в транзисторных модулях трехуровневого инвертора 116
4.3. Применение многоуровневых преобразователей для управления АД 119
4.4. Моделирование системы ПЧ-АД 121
Выводы по 4-ой главе .129 Заключение .130
Литература
- Принципы построения, структуры и элементная база полупроводниковых преобразователей для автономных систем электропитания
- Однофазные многоуровневые преобразователи
- Математическое моделирование реверсивного многоуровневого преобразователя при питании от трёхфазной сети
- Расчет статических и динамических потерь в транзисторных модулях трехуровневого инвертора
Принципы построения, структуры и элементная база полупроводниковых преобразователей для автономных систем электропитания
К современным системам электропитания, в составе различных технологий, предъявляется ряд требований, важнейшие из которых определяются статическими, динамическими и массогабаритными показателями. Кроме того системы должны удовлетворять требованиям электромагнитной и энергетической совместимости [2, 4, 24, 30].
В настоящее время происходит интенсивный рост числа электронной аппаратуры, функционирование которой сопровождается потреблением из сети импульсного тока и, как следствие, генерацией в сеть высших гармонических составляющих, способных вызвать повреждение электрооборудования или его неправильное функционирование. В связи с этим должны быть решены задачи: определение требований к качеству электроэнергии, используемой при работе различного рода потребителей; – обеспечение этих требований при создании и эксплуатации устройств, систем и комплексов. [18, 29]
Определение требований к качеству электроэнергии осуществляется разработчиками аппаратуры и обуславливается точностью устройств. По мере усложнения задач, решаемых электронной аппаратурой, происходит повышение требований к ее точности, и следовательно, к качеству электроэнергии.
Для устройств автоматики и вычислительной техники эти требования сводятся в основном к стабильности напряжения питания в статических и динамических режимах.
Обеспечение требуемой стабильности напряжения питания производится за счет разработки соответствующих полупроводниковых преобразователей энергии. Повышение требований к стабильности напряжения приводит к усложнению схем преобразователей, что вызывает ухудшение массогабаритных, энергетических и других показателей.
Особо сложной и трудноразрешимой задачей является задача обеспечения стабильности напряжения в автономных подвижных объектах, где всегда имеют место же-10 сткие ограничения на массогабаритные показатели оборудования.
Развитие современных технологий характеризуется широким распространением автономных объектов, способных решать различные производственные задачи при разнообразных условиях эксплуатации. Как правило, подобные объекты оснащаются автономными системами электроснабжения.
В зависимости от характера функциональных задач, решаемых автономными объектами, их системы электроснабжения содержат ряд источников вторичного электропитания (ИВЭП) соответствующих видов энергии.
Вследствие того, что технические устройства, реализующие производственные технологии, предъявляют определенные требования к качеству энергии, то соответствующие ИВЭП снабжаются соответствующими регуляторами и образуют вместе с ними замкнутые динамические системы.
Так как проектирование динамической системы производится при условии обеспечения номинальных значений энергетических координат, то отклонение последних при работе системы воспринимаются ею как возмущения, действующие на определенные элементы системы. Отклонение энергетических координат от номинальных значений в ряде случаев приводит к некоторому эквивалентному изменению динамических свойств системы.
Оба отмеченных фактора обуславливают изменение качества функционирования динамических систем и требуют разработки методов учета или устранения указанных явлений при проектировании подобных систем. Отклонение энергетических координат от номинальных значений в процессе работы технических устройств обусловлено ограничением по мощности соответствующих ИП. [24, 37]
Известно [24, 37], что повышение мощности ИП при прочих равных условиях практически всегда ведет к увеличению габаритов и массы соответствующего оборудования, повышению непроизводительных затрат энергии, (например увеличение потерь холостого хода) и следовательно, к ухудшению общего КПД энергооборудования. В силу указанных причин излишнее увеличение мощности ИП на автономных объектах и особенно на подвижных крайне нежелательно, поэтому мощность ИП автономных объектов на практике всегда ограничена и часто бывает соизмерима с мощностью приемников. Следствием ограниченности мощности ИП является зависимость значений их выходных координат от режима и характера работы нагрузки, которая, например, для источников электрической энергии определяется внутренним сопротивлением источника питания. В свою очередь характер и режимы работы приемников определяются режимами работы соответствующих динамических систем, в состав которых они входят.
Таким образом, при соизмеримости мощности ИП с мощностью приемников, с одной стороны, происходит влияние режимов работы динамических систем на характер изменений и значения выходных (энергетических) координат ИП, с другой стороны, следствием отклонений энергетических координат ИП от их номинальных значений является изменение (обычно ухудшение) качества функционирования динамических систем, получающих энергию от данного ИП.
Если от одного ИП получают энергию ряд динамических систем, то вследствие указанных факторов может возникнуть взаимное влияние между процессами в разных системах через общий ИП. Для устранения этого явления можно производить раздельное энергоснабжение различных систем от нескольких автономных ИП. Однако подобное решение проблемы в общем случае не всегда удовлетворительно, поскольку применение целого ряда автономных ИП одной и той же физической природы приводит к ухудшению массогабаритных и энергетических показателей качества электрооборудования.
Поэтому в настоящее время наиболее широкое распространение получили системы централизованного питания подвижных объектов, предполагающие использование одного общего ИП, от которого и получают энергию все системы подвижного объекта.
Так как в состав системы «ИП-ИВЭП-нагрузка», входят самые разнообразные технические устройства (ТУ) различные по своей физической природе и принципу действия, работа которых предполагает потребление энергии разных видов и номиналов, то системы энергоснабжения по необходимости должны содержать преобразующие устройства, обеспечивающие получение энергии требуемого рода и качества.
Таким образом, система централизованного энергоснабжения, кроме первичного источника питания (ИП), содержит ряд преобразователей энергии, снабженных регуляторами соответствующих выходных (энергетических) координат, являющихся по существу замкнутыми регулируемыми динамическими системами.
Однофазные многоуровневые преобразователи
Низкое значение коэффициента мощности (порядка 0,65-0,7), низкое качество выходного напряжения [2,7] позволяет сделать вывод о необходимости применения новых схемных решений преобразователей частоты для АСЭ.
Современные полупроводниковые преобразователи частоты (ППЧ) на базе автономных инверторов напряжения (АИН) практически не уступают по КПД непосредственным преобразователям частоты (НПЧ), при этом имеют более простую силовую схему, и в меньшей степени влияют на качество электроэнергии в судовой сети [14, 22].
Настоящее время характеризуется вниманием исследователей и разработчиков силовой электроники к энергетическим аспектам работы ПП, к вопросам энергосбережения средствами регулируемого электропривода, ИБП к задачам оптимального управления. На данном этапе создание перспективных систем связано с решением проблем энергетической и электромагнитной совместимости ПП с питающей сетью и ЭМ, с исследованиями высокочастотных электромагнитных процессов, вызываемых ПП с ШИМ в электросетях и ЭМ, с оценкой их влияния на надежность, долговечность, экономичность и другие характеристики оборудования [24].
В связи с появлением множества новых технических решений по силовым схемам ПП, с усложнением этих схем, большой объем работ выполняется по синтезу оптимальных алгоритмов управления, по реализации в микропроцессорных устройствах функций идентификации параметров, технической диагностики и визуализации процессов. В практику эксплуатации ПП и электроприводов внедряются новые информационные технологии.
Запираемые тиристоры (GTO, IGCT, SGCT и др.) относятся к полностью управляемым СПП и позволяют построить полностью управляемые преобразователи. Для этих приборов также характерно низкое падение напряжения в открытом состоянии. Однако большие коммутационные потери энергии приводят к необходимости применять в преобразователях сравнительно низкие частоты ШИМ (до 500-600 Гц). Вследствие этого токи и напряжения на входе и выходе преобразователей имеют значительные искажения и для устранения искажений необходимо применение мощных фильтров. Высоковольтные преобразователи этого типа мощностью до 4 МВт и выше производятся фирмой Rockwell Automation для приводов насосов, вентиляторов, компрессоров, мельниц и др. В России в этом направлении работают ОАО "Новая эра", НИИПТ, ЦНИИ СЭТ и др. По данным фирмы Rockwell Automation типичный КПД полностью управляемых преобразователей частоты на запираемых тиристорах 97,5%.
Традиционно для улучшения ЭМС выпрямителей увеличивали эквивалентную фазность входного напряжения (m=12, 18, 24), что связано с увеличением числа трехфазных мостов, выходы которых соединялись последовательно или параллельно [14, 21].
С появлением мощных полупроводниковых приборов начался новый этап в развитии преобразовательной техники и ее широкое использование в автономных комплексах. Освоение промышленностью новых типов силовых высококачественных полупроводниковых приборов создало основу для разработки высокоэффективных преобразовательных устройств с принципиально новыми схемотехническими и конструктивными решениями, обеспечивающими высокое быстродействие, КПД, надежность при сравнительно малой массе и габаритах. Расширились классы схем регуляторов постоянного и переменного напряжения, бесконтактной коммутационной аппаратуры, автономных инверторов, преобразователей частоты, что позволяет наиболее гибко, с малыми потерями управлять потоком энергии и изменять ее параметры [22, 56].
Особенность большинства преобразователей автономных систем - силовое импульсное воздействие на объект регулирования посредством модуляции того или иного вида. Такой способ подвода энергии позволяет за счет дозировки длительности и интенсивности воздействия существенно повысить плотность энергии и реализовать оптимальные способы управления нестационарными и стационарными процессами в электромеханических электронно-оптических, электротехнологических и других устройствах автономных комплексов [8, 14].
Импульсно-модуляционные преобразователи (ИМП), в основу которых положен принцип воспроизведения входного модулирующего воздействия на энергетическом (силовом) выходе, применяются давно, а в настоящее время в связи с интенсивным совершенствованием динамических свойств полностью управляемых полупроводниковых приборов(транзисторов, тиристоров) и ростом коммутируемой ими мощности становятся основным инструментом для реализации практически всех видов преобразования параметров электрической энергии [23,44]. Существенное снижение динамических потерь полностью управляемых приборов позволяет без заметного снижения КПД ИМП повы-16
сить электромагнитную совместимость, снизить загрузку питающих сетей реактивной мощностью, мощностью искажения, а также получить желаемые динамические характеристики в замкнутых системах автоматического регулирования.
Известны, разрабатываются и исследуются полупроводниковые преобразователи с повышенной ЭМС следящего [14,24] и модуляционного типов, причем преобразователи первого типа преимущественно ориентированы на формирование заданного выходного переменного напряжения при постоянном входном [44,56] или входного переменного тока при постоянном выходном напряжении [40,44]. В практике построения преобразователей модуляционного типа к настоящему времени сложилось два направления, одно из которых базируется на принципах квазиоднополюсной модуляции (КОМ) и достаточно подробно освещено в [44], а второе – на основе двойной модуляции энергетического потока. Общие свойства и возможности этих направлений с точки зрения повышения качества параметров электрической энергии рассмотрены в [11,15].
Требования к модуляционным ИВЭ (МИВЭ) приборных систем весьма различны, что предопределяет использование большого числа типов преобразовательных устройств, классификация которых приведена на (рис. 1.1).
Преимущественное распространение в МИВЭ получили выпрямители (В), широтно-импульсные преобразователи (ШИП) постоянного напряжения (тока), автономные инверторы напряжения (тока) на основе полумостовых, а также мостовых однофазных и трехфазных транзисторных схем, импульсные преобразователи постоянного напряжения с реактивными накопителями энергии [40]. Ужесточение требований к качеству выходной электрической энергии и диапазону регулирования выходных параметров приводит к необходимости использования схем как с однократным, так и с многократным преобразованием энергии, в которых с помощью системы управления реализуются различные виды линейной (ЛМ) и импульсной (ИМ) модуляции: амплитудная (AM), фазовая (ФМ), частотно-импульсная (ЧИМ), широтно-импульсная (ШИМ), амплитудно-импульсная (АИМ), многозонная импульсная (МИМ), комбинированная (КМ) и др.
Математическое моделирование реверсивного многоуровневого преобразователя при питании от трёхфазной сети
Управляемые преобразователи переменного тока в постоянный строятся на основе использования управляемых выпрямителей (УВ) и широтно-импульсных преобразователей (ШИП) и характеризуются: средними значениями выпрямленного напряжения и тока Ud, Id; относительным средним значением выходного напряжения Ud, определяемого как отношение постоянной составляющей выходного напряжения к его максимальному значению; видом внешней Ud = f(Id) и регулировочной Ud=f(Vy) характеристик, где V (t) - сигнал управления; диапазоном регулирования и коэффициентом пульсаций.
Управляемые выпрямители с естественной коммутацией и фазовым управлением получили наибольшее применение в научной литературе и широко используются в промышленности [22,47,49].
Наряду с такими достоинствами, как однократное преобразование и свободный обмен энергией между питающей сетью и нагрузкой, простота построения силовой части, системы управления и отсутствие устройств искусственной коммутации, управляемые выпрямители с естественной коммутацией имеют малое быстродействие, пониженный коэффициент мощности, невысокое качество выходного напряжения.
Существенное улучшение динамических свойств вентильных преобразователей может быть получено путем увеличения кратности включения (многократное включение) вентилей за период сетевого напряжения при комбинации естественной и искусственной коммутации [14,29].
Анализ технической литературы показывает, что использование комбинированной коммутации направлено на улучшение энергетических показателей (коэффициента мощности), уменьшение влияния полупроводниковых преобразователей на питающую сеть (улучшение электромагнитной совместимости преобразователя с питающей сетью), улучшение качества формы выходного напряжения (лучший гармонический состав выходного напряжения), повышение динамических показателей (быстродействие).
Следует отметить, что недостаточная эффективность узлов искусственной коммутации вентилей до настоящего времени препятствует широкому промышленному применению полупроводниковых преобразователей с комбинированной коммутацией, поэтому растет интерес к преобразователям с высокочастотной коммутацией, выполнен ных на полностью управляемых вентилях и транзисторах, отличающихся большими функциональными возможностями.
Широтно-импульсный преобразователь реализуется на основе неуправляемых выпрямительных мостов с широтно-импульсным регулированием на стороне постоянного тока (рис.2.122.14). По отношению к моментам естественной коммутации осуществляются режимы управления по углу включения и выключения, а также комбинированное и симметричное управление. Для достижения необходимых значений коэффициента пульсаций используются LC-фильтры, параметры которых выбираются из условия представления выпрямителя в виде генератора постоянной составляющей и второй гармоники.
Трехфазный преобразователь с нулевым выводом Успешное решение задачи формирования заданного выхода возможно за счет применения многоуровневых преобразователей переменного напряжения в постоянное, в которых можно легко получить нужное значение напряжения с малой амплитудой пульсаций на выходе преобразователя, а коэффициент передачи по напряжению может быть выше единицы.
Простейшими являются схемы многоуровневых преобразователей, построенных по принципу разделения питающего напряжения на ряд ступеней, каждая из которых включается с помощью самостоятельного транзисторного ключа (рис. 2.14) [17, 28]. При питании от сети переменного тока вторичная цепь силового трансформатора выполнена в виде нескольких обмоток, работающих на выпрямительные мосты. Все силовые транзисторы работают независимо друг от друга, а управляющие импульсы могут иметь различную относительную продолжительность и частоту следования. Одна или несколько ступеней напряжения могут быть выполнены некоммутируемыми. Используя для силового ключа различные законы управления на базе широтно-импульсной модуляции возможно регулирование выходного напряжения отдельной секции с различными показателями качества.
Проведенный анализ позволяет сделать следующий вывод. В настоящее время существуют две концепции преобразования переменного напряжения в регулируемое постоянного тока: на использовании измененной формы кривой напряжения на выходе преобразователя за счет фазового, широтно-импульсного или ступенчатого управления; – на использовании многозонной амплитудно-импульсной модуляции с широтно-импульсным регулированием и многократной коммутацией. Таким образом, для реализации потенциально достижимых характеристик им-пульсно-модуляционного подхода в задачах управления преобразователями переменного тока в постоянный в составе системы ПЧ-АД возникает необходимость в разработке соответствующего алгоритмического обеспечения, ориентированного на использование прямого микропроцессорного управления.
Перспективными являются методы анализа и синтеза импульсных систем в непрерывном времени [41], реализация которых возможна на основе решения обратных задач динамики путем искусственной периодизации заданных траекторий движения выходных координат [11,15,47].
На стадии компьютерных исследований проверяется корректность высказанных предположений и допущений, сформулированных при математическом описании исследуемого процесса и уточняются результаты аналитических исследований.
Основной технико-экономический эффект компьютерное моделирование дает на начальных этапах разработки за счет резкого сокращения времени на анализ и сравнение технических решений, принимаемых для устройства в целом и его подсистем с учетом их иерархических связей. Существует большое разнообразие вычислительных средств и программных продуктов, которые могут быть успешно использованы для решения конкретных задач проектирования силовых электронных устройств. Наибольшее распространение получили системы Designlab, Electronics Workbench и MathLab. В настоящее время система MathLab с соответствующими приложениями является наиболее эффективным средством моделирования силовых электронных устройств. Среди приложений особое место занимают пакеты расширения Simulink и Power System Blockset. Библиотека пакета Simulink содержит набор математических моделей, позволяющих исследовать практически любую электронную сеть, проводить моделирование силовых и цифровых устройств в статических и динамических режимах работы, осуществлять отладку программ цифрового управления микроконтроллеров силовых электронных устройств в составе систем управления электромеханических комплексов. Выводы по второй главе
Приведено математическое описание способов формирования выходного напряжения Сделан вывод, что применение многоуровневых преобразователей в качестве топологий для регулирования источников питания в составе АСЭ вызывает необходимость исследования их частотных свойств.
Расчет статических и динамических потерь в транзисторных модулях трехуровневого инвертора
Активная мощность Р равна среднему значению мгновенной мощности за период питающего напряжения и определяет количество электромагнитной энергии, необратимо преобразующейся в другие формы энергии [5, 22, 46, 48]. Активная мощность характеризует полезную работу в нагрузке, включая полезную мощность и мощность потерь в установке.
Полная, или кажущаяся, мощность S всегда больше фактически передаваемой нагрузке активной мощности из-за существования неактивных составляющих мощности, которые, не создавая полезного эффекта, приводят в то же время к увеличению потерь в питающей сети. Известны три неактивные составляющие полной мощности: реактивная мощность Q, или мощность сдвига, мощность искажения Т и мощность несимметрии Н.
Реактивную мощность или мощность сдвига Q, связывают со сдвигом по фазе
основной гармоники тока относительно напряжения питающей сети. Вследствие сдвига основной гармоники тока появляется реактивная составляющая тока, которая не участвует в передаче активной мощности нагрузке, так как среднее значение мгновенной мощности за период, обусловленное этой составляющей тока, равно нулю.
Мощность искажения Т обусловлена высшими гармониками тока. Среднее значение мгновенной мощности, связанной с этими гармониками, за период также равно нулю, однако и они вызывают дополнительные потери энергии в сети.
Мощность несимметрии Н учитывает дополнительные потери энергии, связанные с неравномерным распределением тока по фазам многофазной цепи. В однофазных и многофазных симметричных системах мощность неcсимметрии равна нулю.
В общем случае полная мощность связана со своими составляющими известным выражением вида [5, 46, 48]:
Случаю трехфазной сети с симметричной синусоидальной системой напряжений соответствует предпосылка о наличии питающей сети переменного тока бесконечно большой мощности и позволяет получить необходимую для практики точность расчетов в случаях, когда мощность вентильного преобразователя невелика в сравнении с мощностью сети. В трехфазной сети с симметричной системой напряжений и с симметричной (равномерной) нагрузкой фаз полная мощность и ее составляющие определяются выражениями [5, 46, 48]: действующее значение напряжения фазы, 1Ф - действующее значение тока фазы. При равномерной нагрузке независимо от способа ее соединения (звездой или треугольником):
Определив полную мощность энергоподсистемы S и ее составляющие Р, Q и Т можно определить основные показатели качества энергопотребления: Км ости - коэффициент мощности, Ксдвига - коэффициент сдвига, Кискажения - коэффициент искажения, Кгармоник - коэффициент гармоник или KmD, Кнесимметрии - коэффициент несимметрии.
Коэффициент мощности электротехнического комплекса характеризует способность этого комплекса потреблять электрическую энергию первичного источника питания. мощности =- (3.29) Коэффициент сдвига характеризует обмен энергией между приемником и источником, обусловленный способностью реактивных элементов электротехнического комплекса накапливать и отдавать энергию.
Коэффициент несимметрии характеризует степень несимметрии системы и определяется из равенства: Кнесимметрии- рП (3.31)
В симметричной системе коэффициент несимметрии равен единице. Коэффициент искажения характеризует обмен энергией между источником и приемником, обусловленный высшими гармоническими составляющими тока. искажения - Jf2 (3.32)
Коэффициент гармоник характеризует соотношение между энергией, обусловленной высшими гармониками тока, и энергией обусловленной основной (первой) гармоникой тока. действующее значение тока. Аналогично определяется и коэффициент искажения напряжения (Ки.н). Для его определения пользуемся арифметическим методом, находя с помощью стандартных блоков библиотеки SimPowerSystems действующие значения тока нагрузки (блок RMS) и первой гармоники (с помощью блока Fourier) [5, 46, 48]. Коэффициент искажения тока для всех преобразователей приблизительно равен 1.
На рис. 3.11 представлена разработанная подсистема «Measurements», позволяющая определить активную ( P ), реактивную ( Q ), полную ( S ) мощности в фазах, а также мощность искажения ( T ), коэффициент искажения напряжения (Kи_u), коэффициент искажения тока (Kи_i), коэффициент мощности (Kм), коэффициент гармоник напряжения (Kг_u ), коэффициент гармоник тока (Kг_i ). В скобках приведены обозначения параметров, используемые в пакете Matlab при построении подсистемы и её моделировании.
Подсистема «Measurements». Показатели качества электроэнергии на выходе реверсивного многоуровневого преобразователя, полученные в результате моделирования, приведены в таблице 3.1.
Коэффициентмодуляции,m АктивнаямощностьРф, Вт РеактивнаямощностьQф, Вар МощностьискаженияТф, Вт ПолнаямощностьSф, ВА Коэффициент мощности,Км Коэффициент искажения Коэффициент Гармоник
Зависимость коэффициента гармоник преобразователя от индекса модуляции при управлении с синусоидальной ШИМ представлена на рис.3.12. Зависимость коэффициента гармоник преобразователя от индекса модуляции при управлении с синусоидальной ШИМ
Зависимость (рис. 3.12) показывает, что с уменьшением входного сигнала коэффициент гармоник (THD) увеличивается. 3.3. Гармонический анализ напряжения и тока многоуровневого инвертора при питании от источников постоянного тока
Источниками электроэнергии в различных автономных системах электропитания могут являться аккумуляторная батарея, топливные элементы, электрохимические генераторы.
Основное назначение многоуровневых полупроводниковых преобразователей (МПП) состоит в получении напряжения на выходе преобразователя превышающего максимальное напряжение на его полупроводниковом ключе . Необходимость применения МПП возникает в мощном тяговом электроприводе для транспортных систем наземного, надводного и подводного назначения и в электроэнергетических системах при транспортировке и преобразовании электрической энергии.
В диссертационной работе выполнены исследования по реализации многоуровневого инвертора с питанием от источников постоянного напряжения (тока).
