Математическое описание трехуровневого преобразователя частоты с фиксированной нейтралью на базе активного выпрямителя и автономного инвертора напряжения
Автор: Маклаков Александр Сергеевич
Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика @vestnik-susu-power
Рубрика: Преобразовательная техника
Статья в выпуске: 4 т.16, 2016 года.
Бесплатный доступ
Предложено математическое описание трехуровневого преобразователя частоты с фиксированной нейтралью (3У-ПЧ с ФН) на базе активного выпрямителя и автономного инвертора напряжения (АВН и АИН), которое позволяет исследовать электромагнитные процессы и анализировать электромагнитную совместимость в системе «питающая сеть - 3У ПЧ с ФН на базе АВН и АИН - нагрузка» с учетом дискретного характера формирования выходных напряжений АВН и АИН. В отличие от известных математических моделей 3У-ПЧ с ФН на базе АВН и АИН, основанных на принципе разделений электрической системы на подсистемы, разработанная в данной статье модель позволяет получить удобную структурную схему для синтеза системы управления. Разработанная структурная схема 3У ПЧ на базе АВН и АИН оказалась аналогична известным структурным схемам двухуровневого преобразователя частоты при пренебрежении эффекта разбаланса напряжений в звене постоянного тока, идеальной синхронизации и линеаризации коммутационных функций. Дополнительно при линеаризации была рассмотрена только область вокруг номинального значения напряжения звена постоянного тока.
Силовая электроника, преобразователь частоты, многоуровневые преобразователи частоты, автономный инвертор напряжения, активный выпрямитель напряжения
Короткий адрес: https://sciup.org/147158376
IDR: 147158376 | DOI: 10.14529/power160407
Список литературы Математическое описание трехуровневого преобразователя частоты с фиксированной нейтралью на базе активного выпрямителя и автономного инвертора напряжения
- Abu-Rub, H. Medium-voltage drives: Challenges and the existing technology/H. Abu-Rub, S. Bayhan, M. Malinowski et al.//IEEE Power Electronics Magazine. -2016. -Vol. 3(2). -P. 29-41 DOI: 10.1109/MPEL.2016.2551802
- Краснов, Д.В. Анализ технических возможностей и выбор оптимальной топологии высоковольтных регулируемых электроприводов переменного тока: дис. … кан. техн. наук/Д.В. Краснов. -М., 2012. -174 с.
- Kouro, S. Powering the future of industry: High-power adjustable speed drive topologies/S. Kouro, J. Rodriguez, B. Wu et al.//IEEE Power Electronics Magazine. -2012. -Vol. 18(4). -P. 26-39 DOI: 10.1109/MIAS.2012.2192231
- Seyed Saeed Fazel. Investigation and comparison of multi-level converters for medium voltage applications: Dr.-Ing/Seyed Saeed Fazel. -Berlin, 2007. -184 p.
- 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.
- Пьей Пьо Тун. Совершенствование импульсных преобразователей в составе автономных систем электропитания электротехнических комплексов: дис. … кан. техн. наук/Пьей Пьо Тун. -СПб., 2014. -188 с.
- 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
- The essential role and the continuous evolution of modulation techniques for voltage-source inverters in the past, present, and future power electronics/J.I. Leon, S. Kouro, L.G. Franquelo et al.//IEEE Transactions on Industrial Electronics. -2016. -Vol. 63, no. 5. -P. 2688-2701 DOI: 10.1109/TIE.2016.2519321
- Wu, B. High-power converters and AC drives/Bin Wu. -Wiley-IEEE Press, 2006. -333 p.
- Брованов, С.В. Многоуровневые полупроводниковые преобразователи частоты с емкостным делителем напряжения для автономных систем генерирования электрической энергии: дис. … д-ра техн. наук/С.В. Брованов. -Новосибирск, 2012. -452 с.
- 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.
- Пронин, М.В. Силовые полностью управляемые полупроводниковые преобразователи/М.В. Пронин, А.Г. Воронцов. -СПб.: Электросила, 2003. -172 с.
- Шрейнер, Р.Т. Математическое моделирование электроприводов переменного тока с полупроводниковыми преобразователями частоты/Р.Т. Шрейнер -Екатеринбург: УРО РАН, 2000. -654 с.
- Ефимов, А.А. Активные преобразователи в регулируемых электроприводах переменного тока: Теория, математическое моделирование, управление: дис. … д-ра техн. наук/А.А. Ефимов. -Новоуральск, 2002. -426 с.
- Melício, R. Comparative study of power converter topologies and control strategies for the harmonic performance of variable-speed wind turbine generator systems/R. Melício, V.M.F. Mendes, J.P.S. Catalão//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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Маклаков, А.С. Энергосберегающий электропривод на базе двухзвенного преобразователя частоты с активным выпрямителем и автономным инвертором напряжения/А.С. Маклаков, В.Р. Гасияров, А.В. Белый//Электротехника: сетевой электронный научный журнал. -2014. -Т. 1, № 1. -С. 23-30.
- Радионов, А.А. О возможности компенсации реактивной мощности в сети посредством электропривода на базе AC-DC-AC преобразователя/А.А. Радионов, А.С. Маклаков//Известия высших учебных заведений. Электромеханика. -2014. -№ 2. -С. 78-83.
- Маклаков, А.С. Имитационное моделирование главного электропривода прокатной клети толстолистового стана 5000//Машиностроение: сетевой электронный научный журнал. -2014. -№ 3. -С. 16-25.
- Маклаков, А.С. Влияние на сеть трёхфазного мостового двухуровневого активного выпрямителя напряжения при различных видах ШИМ/А.С. Маклаков, А.А. Радионов//Машиностроение: сетевой электронный научный журнал. -2013. -№ 2. -С. 40-47.
- Маклаков, А.С. Анализ электромагнитной совместимости 18-пульсной схемы соединения трехуровневых АВН при использовании метода ШИМ с удалением выделенных гармоник/А.С. Маклаков, Е.А. Маклакова//Машиностроение: сетевой электронный научный журнал. -2016. -Т. 4, № 1. -С. 66-73.
- Мурзиков, А.А. Повышение устойчивости синхронных генераторов в системе внутризаводского электроснабжения с помощью быстродействующего статического компенсатора реактивной мощности: дис. … кан. техн. наук/А.А. Мурзиков. -Магнитогорск, 2011. -173 с.
