Мощные электронные преобразователи параметров электрической энергии с регулируемой частотой коммутации инверторных блоков

Abstract

УДК 621.314.572

Выполнен краткий обзор развития и диссеминации методологии синхронной векторной широтно-импульсной модуляции (ШИМ) сигналов инверторных блоков преобразовательных систем повышенной мощности на базе инверторов напряжения при плавном регулировании частоты коммутации электронных ключей инверторов (силовых транзисторов и тиристоров) в процессе управления. Проведен анализ модуляционных процессов в подключенных к электрической сети преобразовательных системах трансформаторного типа с постоянной выходной частотой на базе сдвоенных и строенных инверторов напряжения с синхронной ШИМ. Осуществлено моделирование процессов в преобразовательных системах трансформаторного типа. Показано, что в ряде режимов управления модифицированные схемы и алгоритмы синхронной ШИМ инверторов напряжения с регулируемой частотой коммутации силовых ключей позволяют улучшить спектральный состав выходного напряжения инверторных блоков, способствуя тем самым снижению потерь в силовом трансформаторе и повышению эффективности функционирования соответствующих преобразовательных систем.

Ключевые слова: инвертор напряжения, алгоритмы управления и модуляции, фотопреобразовательная система, многообмоточный силовой трансформатор, гармонический состав выходного напряжения инверторных блоков.

This article provides a brief overview of the development and dissemination of a method of a synchronous space-vector pulse-width modulation (PWM) of signals of inverter units of power conversion systems based on two and three voltage source inverters with a smooth regulation of the switching frequency of the inverter electronic switches (power transistors and thyristors) during control. An analysis of modulation processes in the grid-connected transformer-type power conversion systems with a constant output frequency based on dual and triple voltage source inverters with a synchronous PWM was performed. Smooth adjustment of the inverters switching frequency as a function of the inverter supply voltage amplitude and the inverter modulation factor is based on the condition of stabilizing the voltage on inverter-side windings of power transformer during control of systems. Modulation processes in transformer-based power conversion systems were simulated. It was shown that, in a number of control modes, modified schemes and algorithms of a synchronous PWM of inverters with adjustable switching frequency of power switches improve the spectral composition of the inverter units' output voltage, thereby reducing losses in the power transformer and increasing the efficiency of the corresponding converter systems.

Keywords: voltage source inverter, control and modulation algorithms, photovoltaic system, multi-winding power transformer, harmonic composition of the output voltage of inverter units.

Download full-text PDF. 3 downloads

Menu

Vol. 62 (2026), Issue 3, p. 58-68

Мощные электронные преобразователи параметров электрической энергии с регулируемой частотой коммутации инверторных блоков

Abstract