АЛГОРИТМ СМЕНЫ ШАБЛОНОВ УГЛОВ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЙ КЛЮЧЕЙ ТРЁХУРОВНЕВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ПРИ ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНОЙ МОДУЛЯЦИИ С УДАЛЕНИЕМ ВЫДЕЛЕННЫХ ГАРМОНИК
DOI:
https://doi.org/10.14529/power200209Ключевые слова:
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА, ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ, УДАЛЕНИЕ ВЫДЕЛЕННЫХ ГАРМОНИК, ШАБЛОН УГЛОВ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЙ, ТРЁХУРОВНЕВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬАннотация
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.
Скачивания
Библиографические ссылки
Radionov A.A., Maklakov A.S., Jing Tao. [Using of Particle Swarm Optimization for Selective Harmonic
Elimination Technique]. Elektrotekhnicheskie sistemy i kompleksy [Electrotechnical Systems and Complexes],
, no. 1 (42), pp. 38–44. (in Russ.) DOI: 10.18503/2311-8318-2019-1(42)-38-44
Hramshin T.R., Krubtsov D.S., Kornilov G.P. [Evaluation of Methods PWM Voltage Active Rectifiers
Rolling Mills]. Russian Internet Journal of Industrial Engineering, 2013, no. 2, pp. 48–52. (in Russ.) DOI:
24892/rijie/20130207
Maklakov A.S., Radionov A.A. [Study of SVPWM with Various Vector Selection Tables of Three Level
Converter]. Russian Internet Journal of Electrical Engineering, 2015, vol. 2, no. 1, pp. 30–37. (in Russ.) DOI:
24892/rijee/20150105
Radionov A.A., Maklakov A.S. [Three Level Back to Back Converters as Part of Medium Voltage AC
Drives: Contemporary Condition and Control Methods]. Russian Electromechanics, 2015, no. 6, pp. 80–87.
(in Russ.) DOI: 10.17213/0136-3360-2015-6-80-87
Maklakov A.S., Radionov A.A. [Energy-efficient Control of Active Converters in Wind Generator Electric
Drive Systems]. Russian Internet Journal of Electrical Engineering, 2015, vol. 2, no. 4, pp. 21–26. (in Russ.) DOI:
24892/rijee/20150403
Khramshin T.R., Abdulveleev I.R., Kornilov G.P. [Mathematical Model of the Power Circuit of
STATCOM of Large Capacity]. Russian Internet Journal of Electrical Engineering, 2015, vol. 2, no.1, pp. 38–46.
(in Russ.)
Khramshin T.R., Krubtsov D.S., Kornilov G.P. [A Mathematical Model of the Power Circuit of Main Electric Drives of Rolling Mills]. Russian Internet Journal of Electrical Engineering, 2014, vol. 1, no.1, pp. 3–7.
(in Russ.)
Melício R., Mendes V.M.F., Catalão J.P.S. Comparative Study of Power Converter Topologies and Control
Strategies for the Harmonic Performance of Variable-Speed Wind Turbine Generator Systems. Energy, 2011,
no. 36, pp. 520–529. DOI: 10.1016/j.energy.2010.10.012
Khramshin T.R., Krubtsov D.S., Kornilov G.P. Methods PWM of Large Power Active Rectifier under
Unbalanced Voltage Operating Conditions. Russian Internet Journal of Industrial Engineering, 2014, vol. 2, no.4,
pp. 7–13. (in Russ.) DOI: 10.24892/rijie/20140402
Hramshin T.R., Krubtsov D.S., Kornilov G.P. Mathematical Model of the Active Rectifier under Unbalanced Voltage Operating Conditions. Russian Internet Journal of Electrical Engineering, 2014, vol. 1, no. 2,
pp. 3–9. (in Russ.)
Turnbull F.G. Selected harmonic reduction in static DC-AC inverters. IEEE Trans. Commun. Electron.,
, vol. 83, no. 73, pp. 374–378. DOI: 10.1109/tcome.1964.6541241
Patel H.S., Hoft R.G. Generalized Techniques of Harmonic Elimination and Voltage Control in Thyristor
Inverters: Part I – Harmonic Elimination. IEEE Transactions on Industry Applications, 1973, vol. IA-9, no. 3,
pp. 310–317. DOI: 10.1109/tia.1973.349908
Patel H.S., Hoft R.G. Generalized Techniques of Harmonic Elimination and Voltage Control in Thyristor
Inverters: Part II – Voltage Control Techniques. IEEE Transactions on Industry Applications, 1974, vol. IA-10,
no. 5, pp. 66–673. DOI: 10.1109/tia.1974.349239
Fei W.M., Ruan X.B., Wu B. A generalized formulation of quarter-wave symmetry SHE-PWM problems for multilevel inverters. IEEE Trans. Power Electron., 2009, vol. 24, no. 7, pp. 1758–1766. DOI:
1109/tpel.2009.2018094
Yang K. et al. Unified Selective Harmonic Elimination for Multilevel Converters. IEEE Transactions on
Power Electronics, 2017, vol. 32, no. 2, pp. 1579–1590. DOI: 10.1109/tpel.2016.2548080
Fei W., Zhang Y., Ruan X. Solving the SHEPWM nonlinear equations for three-level voltage inverters
based on computed initial values. Proc. IEEE Appl. Power Electron. Conf. Expo., 2007, pp. 1084–1088. DOI:
1109/apex.2007.357650
Ozpineci B., Tolbert L.M., Chiasson J.N. Harmonic optimization of multilevel inverters using genetic
algorithms. IEEE Power Electronics Letters, 2005, vol. 3, no. 3, pp. 92–95. DOI: 10.1109/lpel.2005.856713
Jing T., Maklakov A.S., Gasiyarova O.A. Research on Selective Harmonic Elimination Technique
based on Particle Swarm Optimization. 2019 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical
and Electronic Engineering (EIConRus), Saint Petersburg and Moscow, Russia, 2019, pp. 694–700. DOI:
1109/eiconrus.2019.8656834
Zhang Y., Xu D., Yan C., Zou S. Hybrid PWM Scheme for the Grid Inverter. IEEE Journal of Emerging
and Selected Topics in Power Electronics, 2015, vol. 3, no. 4, pp. 1151–1159. DOI: 10.1109/jestpe.2015.2451159
Wang Y., Wen X., Guo X., Zhao F., Cong W. The smooth transition research of different PWM modulations for vector control of induction motor in medium voltage high power. International Conference on Electrical
Machines and Systems, Beijing, 2011, pp. 1–5. DOI: 10.1109/icems.2011.6073517