Исследование влияния алгоритмов формирования ШИМ пятиуровневых инверторов с активно-индуктивной нагрузкой на параметры выходного напряжения

Аннотация

В статье проводится анализ энергетических показателей многоуровневых преобразователей напряжения. На актуальность исследования указывают возрастающие требования технологических процессов к экономичности ис- пользования электрической энергии, к сокращению потребляемой полупроводниковыми преобразователями мощности, а также к уровню регулируемой реактивной мощности. Рассматриваемый преобразователь представляет собой пятиуровневый инвертор напряжения. В качестве топологии преобразователя рассматривается структура инвертора на H-мостах. В статье приводится двухкаскадная трехфазная схема с соединением ячеек инвертора в звезду. Описываются возможные состояния электронных ключей и соответствующие им режимы работы. Напряжение источников постоянного напряжения составляет 535 В. В статье рассматриваются алгоритмы формирования широтно-импульсной модуляции (ШИМ): фазовая оппозиция (ФО), альтернативная фазовая оппозиция (АФО) и гибридные методы с синусоидальной нулевой последовательностью модулирующего сигнала или с треугольной нулевой последовательностью модулирующего сигнала. В качестве критерия оценивания качеств выходного напряжения инвертора был принят коэффициент гармонических искажений (КГИ), а также уровень линейного напряжений. Приводится гармонический спектр напряжения при различных способах управления преобразователем. Показаны возможные способы уменьшения коэффициента гармоник, а также увеличения коэффициента амплитудной мо- дуляции за счет применения различных способов формирования широтно- импульсной модуляции.