Синтез трехфазных инверторов напряжения повышенной мощности с амплитудно-импульсной модуляцией выходного напряжения

Геннадий Сергеевич Мыцык, Аунг Зо Тин, Зо Хтет Хейн, Gennadiy S. MYTSYK, AUNG ZAW TIN, ZAW HTET HEIN

Аннотация


Проблема создания инверторов напряжения повышенной мощности (до единиц мегавольт-ам­пер) связана с решением задач электромагнитной совместимости, включая проблему помехоизлу- чения. Такие электронные устройства востребованы, например, в малой энергетике при использо­вании энергии ветра, воды и солнца. Одним из перспективных направлений решения указанных про­блем является синтез электронных устройств на основе использования принципа многоканального преобразования (МКП). Отличительными особенностями рассматриваемой в статье структуры трёхфазного инвертора напряжения (ТИН) с МКП комбинированного типа (ТИН-Ц-MxL) явля­ются: 1) возможность реализации инвертирования повышенного уровня мощности при ограничен­ных по мощности и частоте возможностях располагаемой полупроводниковой элементной базы; 2) минимально возможная частота преобразования (равная лишь удвоенной частоте выходного на­пряжения ТИН-Ц-MxL) за счёт использования энергосберегающего алгоритма регулирования на­пряжения в каналах; 3) низкий уровень квантования выходного напряжения, достигаемый исполь­зованием для его формирования не ШИМ, а амплитудно-импульсной модуляции (АИМ), которая способствует улучшению КПД, электромагнитной совместимости, в том числе снижению уровня помехоизлучений. Предложен способ селективного подавления ближайших по частоте к основной гармонике высших гармоник, обеспечивающий улучшение массогабаритных показателей выходного фильтра. Дано модельное описание напряжения с АИМ с селективно подавленными высшими гар­мониками, обеспечивающее проектирование выходного фильтра. Целесообразная область примене­ния ТИН-Ц-MxL — стационарные генерирующие электротехнические комплексы для малой энерге­тики (ветро- и гидроэнергетические установки, солнечные электростанции).

Ключевые слова


трёхфазный инвертор напряжения; повышенная мощность; многоканальное преобразование энергетического потока; высшие гармоники напряжения; селективное подавление; фильтрация напряжения; имитационное компьютерное моделирование

Полный текст:

PDF

Литература


Мыцык Г.С., Берилов А.В., Михеев В.В. Поисковое проектирование устройств силовой электроники (трансформаторно-полупроводниковые устройства): Учебное пос. М.: Издат. дом МЭИ, 2010, 284 с.

Мыцык Г.С., Тин Аунг Зо. Многоканальное преобразование постоянного напряжения в трехфазное квазисинусоидальное напряжение с использованием энергосберегающего алгоритма его регулирования. — Электричество, 2018, № 7, с. 37-46.

Пронин М.В., Воронцов А.Г., Терещенков В.В. Моделирование системы электродвижения судна с многотактными инверторами и двигателем на постоянных магнитах. — Труды V Международ. (XVI Всероссийской) конф. по автоматизирован­ному электроприводу (АЭП-2007). Санкт-Петербург, 18—21 сентября 2007, с. 377—381.

Мыцык Г.С. Основы теории структурно-алгоритмического синтеза источников вторичного электропитания: Учебное пос. для вузов. М.: Московский энергетический институт, 1989, 108 с.

Мыцык Г.С., Пикулин В.П., Шевякова Н.Б. Анализ и оценка форм выходного напряжения преобразователей с амплитудно-импульсной модуляцией. — Электричество, 1979, № 11, с. 25—30.

Хлаинг Мин У. Взаимосвязь массы дросселей индуктивности фильтров переменного и постоянного тока от их энергии. — Практическая силовая электроника, 2015, № 57, с. 21—24.

Краткий обзор продукции компании EPCOS. Пленочные и силовые конденсаторы для промышленного применения [Электрон. ресурс] http:www.epcos.com, www.tdk.com. (дата об­ращения 14.12.2018).

Mytsyk G.S., Berilov A.V., Mikheyev V.V. Poiskovoe proektirovaniye ustroystv silovoy elektroniki (transforma- torno-poluprovodnikovye ustroystva) (Search design of power electronics (transformer-solid state devise)). Moscow, Publ. House of Moscow Power Engineering Institute, 2010, 384 p.

Mytsyk G.S., Tin Aung Zo. Elektrichestvo — in Russ. (Electricity), 2018, No. 7, pp. 37—46.

Pronin M.V., Vorontsov A.G., Tereshchenkov V.V. Trudy V Mezhdunarod. (XVI Vserossiyskoy) konf. po avtomatizirovannomu elektroprivodu (AEP-2007) (Proc. of V International (XVI All-Russian) conf. automated actuator (AEP-2007)). St. Petersburg, 18-21 September 2007, pp. 377-381.

Mytsyk G.S. Osnovy teorii strukturno-algoritmicheskogo sinteza istochnikov vtorichnogo elektropitaniya (Fundamentals of the theory of a structural-algorithmic synthesis of secondary electric power supply sources). Moscow, Moskow Power Engineering Instirute, 1989, 108 p.

Mytsyk G.S., Pikulin V.P., Shevyakova N.B. Elektrichestvo — in Russ. (Electricity), 1979, pp. 25-30.

Khlaing Min U. Prakticheskaya silovaya elektronika — in Russ. (Practical Power Electrical Engineering), 2015, No. 57, pp. 21-24.

Kratkii obzor produktsii kompanii EPCOS. Plenochnye i silovye kondensatory dlya promyshlennogo primeneniya (A brief review of products manufactured by the EPCOS company. Film and power capacitors for industrial applications) [Electron. Resurs] http. www. epcos.com.www.tdk.com. (Data obrashcheniya 14.12.2018).




DOI: http://dx.doi.org/10.24160/0013-5380-2019-6-42-50

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Bookmark and Share