DOI: https://doi.org/10.18664/ikszt.v24i5.181286

Аналіз енергетичних процесів у семирівневому автономному інверторі напруги при різних алгоритмах модуляції

В. П. НЕРУБАЦЬКИЙ, О. А. ПЛАХТІЙ, Н. П. КАРПЕНКО, Д. А. ГОРДІЄНКО, В. Р. ЦИБУЛЬНИК

Анотація


У статті досліджено реалізовані параметри якості вихідної напруги та вихідного струму в семирівневому автономному інверторі напруги з фіксованими діодами при реалізації різних алгоритмів модуляції. Розглянуто методи реалізації широтно-імпульсної модуляції. У середовищі Matlab / Simulink / SymPowerSystems розроблено модель семирівневого автономного інвертора напруги з розглянутими системами керування. Отримано результати імітаційного моделювання у вигляді енергетичних показників. Встановлено значення вихідної потужності, загальні коефіцієнти гармонічних спотворень вихідної напруги та вихідного струму, а також значення втрат потужності в силових перемикачах. Наведено порівняльну таблицю енергетичних параметрів семирівневого інвертора джерела напруги в режимі єдиної модуляції та широтно-імпульсної модуляції з різними топологіями.

 

Ключові слова


автономний інвертор напруги; гармоніки; імітаційна модель; коефіцієнт модуляції; просторово-векторна модуляція; фіксовані діоди; Фур’є-аналіз; широтно-імпульсна модуляція

Повний текст:

PDF

Посилання


Ghorbani M., Mokhtari H. Impact of harmonics on power quality and losses in power distribution systems. International Journal of Electrical and Computer Engineering (IJECE). 2015. Vol. 5, No. 1. P. 166–174.

Saygin А., Kerem А. Fuzzy logic control loaded asynchronoys motor using a 6-switched 3-level inverter. 18th International Conference on Computational Problems of Electrical Engineering (CPEE). 2017. Р. 117–125.

Riba J. Analysis of formulas to calculate the AC resistance of different conductors configurations. Electric Power Systems Research. 2015. Vol. 127. Р. 93–100.

Colak K., Asa E., Czarkowski D. A novel phase control of single switch active rectifier for inductive power transfer applications. 2016 IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC). 2016. P. 1767–1772.

Guo B., Wang F., Aeloiza E. Modulation scheme for delta-type current source rectifier to reduce input current distortion. 2014 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE). 2014. P. 4095–4101.

Lee J.-S., Lee K.-B. Carrier-based discontinuous PWM method for Vienna rectifiers. IEEE Transactions on Power Electronics. 2015. Vol. 30, No. 6. P. 2896–2900.

Plakhtii O., Nerubatskyi V. Analyses of energy efficiency of interleaving in active voltage-source rectifier. 2018 IEEE 3rd International Conference on Intelligent Energy and Power Systems (IEPS). 2018. P. 253–258. DOI: https://doi.org/10.1109/IEPS.2018.8559514.

Singh D., Bansal P. Power effective asymmetric topology for 7-level multilevel inverter with different PWM techniques. International Journal of Science, Engineering and Technology Research (IJSETR). 2018. Vol. 7, Issue 6. P. 413–417.

Plakhtii O., Nerubatskyi V., Ryshchenko I., Zinchenko O., Tykhonravov S., Hordiienko D. Determining additional power losses in the electricity supply systems due to current's higher harmonics. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2019. Vol. 1, No. 8 (97). P. 6–13. DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.155672.

Плахтій О. А., Нерубацький В. П., Сушко Д. Л., Кавун В. Є. Зниження динамічних втрат в активному однофазному чотириквадрантному перетворювачі з покращеним алгоритмом гістерезисної модуляції. Праці Інституту електродинаміки Національної академії наук України. 2018. Вип. 51. С. 88–94. DOI: https://doi.org/10.15407/publishing2018.51.088.

Нерубацький В. П., Плахтій О. А., Кавун В. Є., Машура А. В., Гордієнко Д. А., Цибульник В. Р. Аналіз показників енергоефективності автономних інверторів напруги з різними типами модуляції. Збірник наукових праць Українського державного університету залізничного транспорту. 2018. Вип. 180. С. 106–120.

Pillay Т., Saha А. Analysis and simulation of flying capacitor multilevel inverter using PDPWM strategy. International Conference on Innovative Mechanisms for Industry Applications (ICIMIA). 2017. Р. 1061–1070.

Zhao, G. I., Wang, L., Li, Q., Chen, G. Analyze and compare the efficiency of two-level and three-level inverter in SVPWM. 9th IEEE Conference on Industrial Electronics and Applications. 2014. Р. 1954–1958. DOI: https://doi.org/10.1109/iciea.2014.6931488.

Wintrich, A., Ulrich, N., Kolpakov, A. I., Mysak, T. V., Polishchuk, S. I. Analysis of Dynamic Loss of Powerful IGBTs. Bulletin of the National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute». 2017. No. 27. Р. 191–196.