Электронный каталог НБ БНТУ

Статья

Синтез алгоритма векторной широтно-импульсной модуляции в девятифазном активном выпрямителе напряжения = Synthesis of the Algorithm of the Vector Width-Pulse Modulation in a Nine-Phase Active Voltage Rectifier / С. В. Пантелеев [и др.]. – DOI 10.21122/1029-7448-2018-61-4-334-345 // Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ - Энергетика = Proceedings of cis higher education institutions and power engineering associations - Energetika: международный научно-технический журнал / гл. ред. Федор Алексеевич Романюк; учредитель Электроэнергетический совет СНГ, Министерство образования Республики Беларусь, Министерство образования и науки Российской Федерации, Белорусский национальный технический университет (Минск). – 2018. – Т.61 N4. – С. 334-345. – Режим доступа : http://rep.bntu.by/handle/data/45300. – На рус. яз.

Статья посвящена вопросам синтеза многофазных электромехатронных модулей, состоящих из многофазной электрической машины (m > 3) и многофазного управляемого преобразователя. При многофазном исполнении электрической машины существует возможность получения трапецеидальной электродвижущей силы и увеличения удельной преобразуемой мощности при условии согласования ЭДС и тока на выходе m-фазного генератора. Рассмотрен вопрос разработки алгоритма векторной широтно-импульсной модуляции для m-фазного активного выпрямителя напряжения, который позволит обеспечить согласование формы и фазы токов и напряжений на выходе m-фазного генератора с целью получения максимальной активной мощности исследуемого модуля. Проведен анализ возможных комбинаций состояний ключей девятифазного активного выпрямителя. Каждому состоянию ключей поставлены в соответствие базовые векторы в неподвижной системе координат. Установлено, что существует ряд комбинаций, при которых одному базовому вектору соответствуют два и более различных состояния ключей. Система базовых векторов продифференцирована на составляющие ее уровни, сектора и подсектора. Для получения любого заданного вектора напряжения, не совпадающего с базовыми векторами, применен метод пространственно-векторной модуляции. Он позволяет на 100 % использовать напряжение звена постоянного тока по сравнению с синусоидальной широтно-импульсной модуляцией (86,6 %). Цель пространственно-векторной модуляции для девятифазного активного выпрямителя напряжения состоит в реализации результирующего пространственного вектора выходного напряжения с заданным средним значением в пределах периода модуляции. Для этого должны быть найдены три ближайших к заданному базовых вектора. Для реализации заданного вектора напряжения задана последовательность перебора базовых векторов в периоде модуляции, обеспечивающая одну коммутацию (коммутация двух комплементарных ключей) при переходе от одного базового вектора к другому для уменьшения коммутационных потерь. Получены аналитические соотношения весовых коэффициентов для образующих векторов, а также уравнения границ подсекторов, образующих диаграмму комбинаций состояний схемы. Последовательность приведенных расчетов представляет собой методику реализации векторной широтно-импульсной модуляции в девятифазных управляемых преобразователях электрической энергии.
The article is devoted to the problems of synthesis of multiphase electromechanic modules consisting of a multiphase electrical machine (m > 3) and a multiphase controlled converter. In the multi-phase design of the electric machine, it is possible to obtain a trapezoidal electromotive force and to increase the specific power conversion provided that the EMF and the current at the output of the m-phase generator are matched. The development of the vector pulse width modulation algorithm for the m-phase active voltage rectifier is considered, which will make it possible to match the shape and phase of the currents and voltages at the output of the m-phase generator in order to obtain the maximum active power of the module under study. The analysis of possible combinations of states of the keys of a nine-phase active rectifier is carried out. Each key state is assigned a base vector in a fixed coordinate system. It is noted that there are a number of combinations in which two or more different key states correspond to one base vector. The system of basic vectors is differentiated into its constituent levels, sectors and subsectors. In order to obtain any given voltage vector that does not coincide with the base vectors, the method of space-vector modulati n is used. This method provides using 100 % DC link voltage as compared with sinusoidal pulse width modulation (86.6 %). The goal of space-vector modulation for a nine-phase active voltage rectifier is to implement the resultant spatial vector of the output voltage with a given average value within the modulation period. For this, the three vectors nearest to the given base vector must be found. To implement a given voltage vector, a sequence of sampling the base vectors in the modulation period is given, providing one commutation (commutation of two complementary keys) while passing from one basic vector to another to reduce switching losses. Analytic relationships of the weight coefficients for the generators of vectors are obtained, as well as the equations of the boundaries of the subsectors that form a diagram of combinations of states of the circuit. The sequence of the calculations presented in the paper is a technique for realizing the vector pulse-width modulation in nine-phase controlled electrical energy converters.

621.313

общий = БД Труды научных работников БНТУ : 2018г.
труды сотрудников БНТУ = Энергетический факультет : кафедра "Электротехника и электроника"
труды сотрудников БНТУ = Электротехника (труды)
общий = ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ
общий = ВЫПРЯМИТЕЛИ
общий = ЭЛЕКТРОДВИЖУЩАЯ СИЛА