Преобразовательная система трансформаторного типа ссинхронным регулированием ШИМ-инверторов
Închide
Conţinutul numărului revistei
Articolul precedent
Articolul urmator
113 1
Ultima descărcare din IBN:
2018-05-10 17:25
Căutarea după subiecte
similare conform CZU
621.31 (273)
Electrotehnică (459)
SM ISO690:2012
ОЛЕЩУК, В.И.. Преобразовательная система трансформаторного типа ссинхронным регулированием ШИМ-инверторов. In: Problemele Energeticii Regionale. 2018, nr. 1(36), pp. 106-113. ISSN 1857-0070.
EXPORT metadate:
Google Scholar
Crossref
CERIF
BibTeX
DataCite
Dublin Core
Problemele Energeticii Regionale
Numărul 1(36) / 2018 / ISSN 1857-0070

Преобразовательная система трансформаторного типа ссинхронным регулированием ШИМ-инверторов

Transformer-Based Power Conversion System with Synchronous Adjustment of Modulated Inverters

Sistem de conversie a energiei electrice pe bază de transformator cu reglare sincronă a invertoarelor modulate


CZU: 621.31
DOI: 10.5281/zenodo.1217286
Pag. 106-113

Олещук В.И.
 
Institutul de Energetica al AŞM
 
Disponibil în IBN: 28 aprilie 2018


Rezumat

Целью работы является разработка и исследование специализированных схем и алгоритмов векторной модуляции для синхронного регулирования трех инверторов преобразовательной системы трансформаторного типа. Многосекционные силовые трансформаторные системы являются одними из перспективных топологий систем преобразования параметров электрической энергии. Системы средней и повышенной мощности характеризуются при этом относительно низкими частотами коммутации вентилей, и требуют специализированных схем и алгоритмов широтно-импульсной модуляции (ШИМ) для регулирования инверторов. В работе выполнена модификация алгоритмов векторной широтно-импульсной модуляции для инверторов трансформаторной системы с тремя преобразователями, позволяющая обеспечить улучшение спектрального состава напряжения на инверторных обмотках силового трансформатора. Текущее определение параметров управляющих сигналов инверторов осуществляется при этом на базе ряда специализированных соотношений, характеризующих модуляционные процессы в преобразовательной системе на базе трех инверторов. Выполнено математическое моделирование процессов в системе применительно к базовым режимам управления и регулирования.Исследован гармонический состав базовых форм напряжения в системе, выполнен расчет взвешенного коэффициента искажений напряжения, являющегося интегральной характеристикой качества выходного напряжения в системах с ШИМ-инверторами. Установлены области рационального использования основных видов и разновидностей векторной модуляциив зависимости от режима работы и условий функционирования систем трансформаторного типа. Показано, что для анализируемой преобразовательной системы целесообразно использовать алгоритмы непрерывной модуляции на низких и средних выходных частотах, а при повышенных выходных частотах использование алгоритмов прерывистой векторной модуляции позволяет обеспечить улучшенные интегральные спектральные характеристики напряжения на инверторных обмотках силового трансформатора. Улучшенный гармонический состав напряжений в системе способствует при этом снижению потерь как в обмотках многообмоточного трансформатора, так и в инверторной части системына базе трёх инверторов.

Purpose of this work –dissemination of specialized schemes of space-vector modulation for synchronous adjustment of multi-inverter system with power transformer. Multi-winding power transformer systems are between perspective topologies of power conversion systems. Parameters and characteristics of transformer-based ac drives depend largelyon the used methods and techniques of control and modulation. These medium-power and high-power systems are characterized by relatively low switching frequency of inverters. Modification of algorithms of space-vector modulation for transformer-based system with severalconverters allows providing an improvement of spectral composition of winding voltages of the system. Set of control functions includes in this case special correlations for continuous determination of parameters of control signalsfor this triple-inverter system.Simulation of modulation processes in this structure ofsystem has been executed for different modes of its operation. Analysis of harmonic composition of basic voltage waveforms has been executed. Areas of the rational use of continuous and discontinuous versions of modified algorithms of modulation have been established. It has been found that for the analyzed transformer-based system it is reasonable to use algorithms of continuous modulationat lower and medium output frequencies of the system, and at higher output frequencies, the use of algorithms of discontinuous modulation makes it possible to provide the better spectral composition of the winding voltage.Advanced harmonic composition of spectra of the corresponding voltagesallows providing increase of efficiency of operation of this topology of power conversion systems.

Scopul acestei lucrări -diseminarea schemelor specializate de modulare vector-spațială pentru reglarea sincronă a sistemului multi-invertor cu transformator de putere cu înfășurări multisecționate.Sistemele cu transformatoare de putere multisecționate sunt una dintre topologiile prospective ale sistemelor de conversie a parametrilor de energie electrică. Sistemele de medie și mare putere sunt caracterizate de frecvențe de comutare relativ scăzute ale dispozitivelor electronicii de putere și necesită scheme și algoritmi specializați pentru realizarea modulației PWM pentru a regla invertoarele. În lucrare se realizează modificarea algoritmilor de modulație tip PWM pentru invertoarele unui sistem de transformare cu trei convertoare, care permite îmbunătățirea compoziției spectrale a tensiunii înfășurărilor transformator de putere. Determinarea parametrilor curenți ai semnalelor de comandă ale convertizoarelor se realizează cu utilizarea unor relații specializate care caracterizează procesele de modulație în sistemul de convertizare cu trei invertoare. S-a efectuat modelarea matematică a proceselor din sistem cu referire la regimurile de bază de control și reglare..S-a demonstrate, că pentru sistemul de conversie a energiei analizat este rezonabil să se utilizeze algoritmi de modulație continuă la frecvențele joasă și medie de ieșire. La utilizarea unor algoritmi de modulație vectorială intermitentă se pot asigura caracteristici spectrale integrate îmbunătățite ale tensiunii pe înfășurările transformatorului de putere. Îmbunătățirea compoziției armonice a tensiunilor din sistem contribuie,în acest caz, la o reducere a pierderilor atât în înfășurările transformatorului cu înfășurare multisecționate, cât și în invertoarele convertorului realizat după schema cu trei invertoare atât în înfășurările transformatorului cu mai multe înfășurări, cât și în partea invertor a sistemului.

Cuvinte-cheie
инвертор, регулируемый электропривод, широтно-импульсная модуляция, формы напряжения, спектральный состав напряжения.