Power Balanced Adjustment of Quad-Inverter Installation with Modified Discontinuous PWM
Închide
Conţinutul numărului revistei
Articolul precedent
Articolul urmator
554 2
Ultima descărcare din IBN:
2019-11-30 19:44
Căutarea după subiecte
similare conform CZU
621.314.572 (5)
Electrotehnică (805)
SM ISO690:2012
ОЛЕЩУК, В.И.; ЕРМУРАТСКИЙ, В.В.. Power Balanced Adjustment of Quad-Inverter Installation with Modified Discontinuous PWM. In: Problemele Energeticii Regionale. 2019, nr. 1-3(42), pp. 35-45. ISSN 1857-0070.
10.5281/zenodo.3239206
EXPORT metadate:
Google Scholar
Crossref
CERIF

DataCite
Dublin Core
Problemele Energeticii Regionale
Numărul 1-3(42) / 2019 / ISSN 1857-0070

Power Balanced Adjustment of Quad-Inverter Installation with Modified Discontinuous PWM

Reglarea sincronă echilibrată a instalației cu patru invertoare cu algoritmi PWM intermitenți modificați

Сбалансированное синхронное регулирование четырехинверторной установки с модифицированными алгоритмами прерывистой ШИМ


DOI: 10.5281/zenodo.3239206
CZU: 621.314.572
Pag. 35-45

Олещук В.И., Ермуратский В.В.
 
Институт энергетики
 
Disponibil în IBN: 26 noiembrie 2019


Rezumat

Purpose of this work is in the development and modification of control scheme and of basic algorithms of discontinuous space-vector modulation for synchronous and balanced regulation of mul-ti-inverter topology of six-phase open-end winding installation with four insulated dc sources. This purpose has been achieved due to including in the control and modulation scheme of specialized con-trol correlations connecting coefficients of modulation of inverters, required power ratio between dc-links, and voltages of the corresponding dc sources. So, basic novelty of this research is in the fact, that the elaborated and investigated control and modulation algorithms for installation on the base of inverters with discontinuous space-vector modulation (with both 300-non-switching intervals and 600-non-switching intervals) insure both required power sharing capability between dc links and advanced harmonic composition (without even harmonics and subharmonics) of spectra of the phase and line voltages of six-phase installation. Mutual comparison of behavior of system with two basic schemes of modified discontinuous pulsewidth modulation (PWM) has been executed. Investigation of harmonic composition of the phase voltage of multi-inverter system illustrates an important fact, that for the all analyzed control modes, connected with balanced adjustment of drive under different conditions, phase voltage of installation has symmetry for any control regimes, including control modes with frac-tional frequency ratios between switching frequency of converters and fundamental frequency of in-stallation, with absence in its spectra of undesirable subharmonics. Factor of minimization of subhar-monics in spectra of voltage and current of ac drives of different topologies is especially important for the medium-voltage medium-power installations on the basis of PWM converters.

Scopul acestei lucrări este de a modifica schema de comandă, precum și algoritmii de bază de modulare vector intermitent pentru reglarea multiinvertor sincronă şi balansată (cu patru surse de alimentare independente) având șase topologia acţionării electrice cu şase faze cu înfășurări deschise ale motorului asincron. A fost realizată modificarea corespunzătoare a circuitului de bază de modulare intermitentă (datorită includerii în circuit a parametrilor și variabilelor suplimentare) pentru două versiuni de modulare vectorială intermitentă a duratei impulsului (PWM), cu intervale de 30 și 60 de grade neconductive a cheilor electronice a invertoarelor sistemului asigurând atât echilibrul de putere necesar între sursele de alimentare, cât și simetria continuă a formelor tensiunii de ieșire ale ambelor invertoare individuale și ale tensiunilor de fază și de linie ale sistemului cu șase faze. În același timp, asigurarea echilibrului energetic necesar între sursele de alimentare se realizează pe baza dependențelor funcționale specializate care conectează factorii de modulație ai invertoarelor individuale cu amplitudinile tensiunilor de alimentare. A fost efectuată o analiză comparativă a compoziției spectrale a tensiunilor de bază în sistem cu două tipuri de modulație intermitentă prin durată de impuls. Rezultatele cercetării compoziției armonice a tensiunilor din sistemul analizat cu multe invertoare a au confirmat faptul, că pentru toate regimurile de funcţionare a sistemului de convertizare cu șase faze, formele de bază a tensiunii posedă un sfert de simetrie, inclusiv pentru regimurile de control cu raportul fracționar între frecvența de lucru a cheilor electronice a și frecvența de ieșire a sistemului, dar și în zona de frecvențe mari de ieșire (în zona de supra-modulare).

Целью данной работы является модификация базовых алгоритмов управления и прерыви-стой синхронной модуляции векторного типа для синхронного и сбалансированного регулирования мно-гоинверторной (с четырьмя автономными источниками питания) топологии системы шестифазного элек-тропривода с разомкнутыми обмотками асинхронного электродвигателя. Данная цель - сбалансирован-ное регулирование системы (обеспечение требуемого баланса мощностей между источниками электро-питания) - достигается за счет включения в схему управления и модуляции специализированных функ-циональных зависимостей, связывающих коэффициенты модуляции отдельных инверторов с амплиту-дами напряжений источников питания. Новизна исследования состоит в том, что разработанные законы и алгоритмы управления и синхронной прерывистой модуляции с 30-градусными и 60-градусными ин-тервалами непроводящего состояния вентилей инверторов обеспечивают как требуемый баланс мощно-стей между источниками питания, так и непрерывную симметрию форм выходного напряжения, как от-дельных инверторов, так и фазного и линейного напряжений шестифазной системы, при любых условиях функционирования. Выполнено моделирование процессов в системе с четырьмя базовыми режимами ра-боты, проведен сопоставительный анализ спектрального состава фазовых напряжений в системе. Резуль-таты исследования гармонического состава напряжений в анализируемой многоинверторной системе подтвердили тот факт, что для всех анализируемых режимов работы шестифазной преобразовательной системы кривые фазового напряжения обладают четвертьволновой симметрией (в спектрах напряжения при этом отсутствуют четные гармоники и субгармоники), в том числе при режимах управления с дроб-ным соотношением между частотой коммутации вентилей инверторов и выходной частотой системы, что является особенно важным для систем электропривода средней и большой мощности. Для многоинвер-торных преобразовательных систем повышенной мощности одной из важных проблем является обеспе-чение синхронного функционирования всех инверторов системы, с реализацией при этом симметричных форм фазного линейного напряжений на всем диапазоне регулирования.

Cuvinte-cheie
voltage source inverter, induction motor, modulation strategy, voltage spectra, integral harmonic composition,

invertor de tensiune, motor electric asincron, strategie de control și modulare, compoziție spectrală de tensiune,

инвертор напряжения, асинхронный электродвигатель, стратегия управления и модуляции, спектральный состав напряжения