Алгоритм смены шаблонов углов переключений ключей трёхуровневого преобразователя при широтно-импульсной модуляции с удалением выделенных гармоник

Алгоритм смены шаблонов углов переключений ключей трёхуровневого преобразователя при широтно-импульсной модуляции с удалением выделенных гармоник

Автор: Цзин Тао, Радионов Андрей Александрович, Маклаков Александр Сергеевич

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика @vestnik-susu-power

Рубрика: Преобразовательная техника

Статья в выпуске: 2 т.20, 2020 года.

Бесплатный доступ

Предложен алгоритм смены шаблонов углов переключений ключей трёхуровневого преобразователя при широтно-импульсной модуляции с удалением выделенных гармоник. Алгоритм позволяет осуществить выбор необходимого шаблона углов переключений в зависимости от изменения частоты выходного напряжения преобразователя. Решена задача смены шаблонов углов переключений ШИМ с удалением выделенных гармоник при не более одной коммутации полупроводниковых модулей преобразователя. Подробно рассмотрены структурная схема и блок-диаграмма предложенного алгоритма. Представлены результаты моделирования, подтверждающие работоспособность алгоритма и демонстрирующие формирование переменной частоты выходного напряжения трёхуровневого преобразователя и смены шаблонов углов переключений без бросков и колебаний тока во время переключений. Реализованный алгоритм может быть легко адаптирован под задачи смены других методов широтно-импульсной модуляции.

Еще

Преобразовательная техника, широтно-импульсная модуляция, удаление выделенных гармоник, шаблон углов переключений, трёхуровневый преобразователь

Короткий адрес: https://sciup.org/147234058

IDR: 147234058   |   DOI: 10.14529/power200209

Список литературы Алгоритм смены шаблонов углов переключений ключей трёхуровневого преобразователя при широтно-импульсной модуляции с удалением выделенных гармоник

  • Радионов, А.А. Применение метода роя частиц для определения углов переключения в алгоритме широтно-импульсной модуляции с удалением выделенных гармоник /А.А. Радионов, А.С. Маклаков, Т. Цзин // Электротехнические системы и комплексы. - 2019. - № 1 (42). - С. 38-44. DOI: 10.18503/2311-8318-2019-1 (42)-38-44
  • Храмшин, Т.Р. Оценка методов широтно-импульсной модуляции напряжения активных выпрямителей прокатных станов / Т.Р. Храмшин, Д. С. Крубцов, Г.П. Корнилов //Машиностроение: сетевой электронный научный журнал. - 2013. - № 2. - С. 48-52. DOI: 10.24892/rijie/20130207
  • Маклаков, А. С. Исследование векторной ШИМ с различными таблицами переключения силовых ключей трехуровневого преобразователя /А.С. Маклаков, А.А. Радионов /Электротехника: сетевой электронный научный журнал. - 2015. - Т. 2, № 1. - С. 30-37. DOI: 10.24892/rijee/20150105
  • Радионов, А.А. Трехуровневый активный двунаправленный преобразователь частоты в составе реверсивных электроприводов среднего напряжения: современное состояние и способы управления / А.А. Радионов, А.С. Маклаков // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. - 2015. -№ 6 (542). - С. 80-87. DOI: 10.17213/0136-3360-2015-6-80-87
  • Маклаков, А. С. Энергоэффективное управление двунаправленным преобразователем частоты в составе электропривода ветрогенератора /А.С. Маклаков, А.А. Радионов /Электротехника: сетевой электронный научный журнал. - 2015. - Т. 2, № 4. - С. 21-26. DOI: 10.24892/rijee/20150403
  • Храмшин, Т.Р. Математическая модель силовой схемы мощного СТАТКОМа / Т.Р. Храмшин, И.Р. Абдулвелеев, Г.П. Корнилов // Электротехника: сетевой электронный научный журнал. - 2015. - Т. 2, № 1. - С. 38-46.
  • Храмшин, Т.Р. Математическая модель силовой схемы главных электроприводов прокатных станов. / Т.Р. Храмшин, Д.С. Крубцов, Г.П. Корнилов // Электротехника: сетевой электронный научный журнал. - 2014. - Вып. 1, № 1. - С. 3-7.
  • Melicio, R. Comparative study of power converter topologies and control strategies for the harmonic performance of variable-speed wind turbine generator systems / R. Melicio, V.M.F. Mendes, J.P.S. Catalao // Energy. -2011. - No. 36. - P. 520-529. DOI: 10.1016/j.energy.2010.10.012
  • Храмшин, Т.Р. Методы широтно-импульсной модуляции мощных активных выпрямителей при несимметрии напряжения / Т.Р. Храмшин, Д.С. Крубцов, Г.П. Корнилов //Машиностроение: сетевой электронный научный журнал. - 2014. - № 4. - С. 7-13. DOI: 10.24892/rijie/20140402
  • Храмшин, Т.Р. Математическая модель активного выпрямителя в несимметричных режимах работы / Т.Р. Храмшин, Д.С. Крубцов, Г.П. Корнилов // Электротехника: сетевой электронный научный журнал. - 2014. - Т. 1, № 2. - С. 3-9.
  • Turnbull. F.G. Selected harmonic reduction in static DC-AC inverters / F.G. Turnbull // IEEE Trans. Commun. Electron. - 1964. -Vol. 83. no. 73. - P. 374-378. DOI: 10.1109/tcome.1964.6541241
  • Patel. H.S. Generalized Techniques of Harmonic Elimination and Voltage Control in Thyristor Inverters: Part I-Harmonic Elimination / H.S. Patel. R.G. Hoft //IEEE Transactions on Industry Applications. - 1973. -Vol. IA-9. no. 3. - P. 310-317. DOI: 10.1109/tia.1973.349908
  • Patel. H.S. Generalized Techniques of Harmonic Elimination and Voltage Control in Thyristor Inverters: Part II-Voltage Control Techniques / H.S. Patel. R.G. Hoft // IEEE Transactions on Industry Applications. - 1974. -Vol. IA-10. no. 5. - P. 666-673. DOI: 10.1109/tia.1974.349239
  • Fei. W.M. A generalized formulation of quarter-wave symmetry SHE-PWM problems for multilevel inverters / W.M. Fei. X.B. Ruan. B. Wu //IEEE Trans. Power Electron. - 2009. - Vol. 24. no. 7. - P. 1758-1766. DOI: 10.1109/tpel.2009.2018094
  • Yang. K. Unified Selective Harmonic Elimination for Multilevel Converters / K. Yang et al. // IEEE Transactions on Power Electronics. - 2017. - Vol. 32. no. 2. - P. 1579-1590. DOI: 10.1109/tpel.2016.2548080
  • Fei. W. Solving the SHEPWM nonlinear equations for three-level voltage inverters based on computed initial values / W. Fei. Y. Zhang. X. Ruan //Proc. IEEE Appl. Power Electron. Conf. Expo. - 2007. - P. 1084-1088. DOI: 10.1109/apex. 2007.35 7650
  • Ozpineci. B. Chiasson Harmonic optimization of multilevel inverters using genetic algorithms / B. Ozpineci. L.M. Tolbert. J.N. Chiasson //IEEE Power Electronics Letters. - 2005. - Vol. 3. no. 3. - P. 92-95. DOI: 10.1109/lpel.2005.856713
  • Jing. T. Research on Selective Harmonic Elimination Technique based on Particle Swarm Optimization / T. Jing. A.S. Maklakov. O.A. Gasiyarova // 2019 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EIConRus). Saint Petersburg and Moscow. Russia. - 2019. - P. 694-700. DOI: 10.1109/eiconrus.2019.8656834
  • Hybrid PWM Scheme for the Grid Inverter / Y. Zhang. D. Xu. C. Yan. S. Zou // IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics. - 2015. - Vol. 3. no. 4. - P. 1151-1159. DOI: 10.1109/jestpe. 2015.2451159
  • The smooth transition research of different PWM modulations for vector control of induction motor in medium voltage high power / Y. Wang, X. Wen, X. Guo et al. // International Conference on Electrical Machines and Systems, Beijing. - 2011. - P. 1-5. DOI: 10.1109/icems.2011.6073517
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp