Электрические
Рис. 3.15 Принцип пространственно-векторной широтно-импульсной модуляции Таблица 3.1
жүктеу/скачать 23,63 Mb. Pdf көрінісі
|
464bd05b2e7a78a8aeb9381cb3dbe051 original.24779748
| Рис. 3.15
Принцип пространственно-векторной широтно-импульсной модуляции Таблица 3.1 Переключение состояний пространственно-векторной широтно-импульсной модуляции Оставшаяся продолжительность для нулевого вектора V 0 (000) или V 7 (111) обозначается как t z = T − t a – t b (3.27) который может быть удобно распределен между V 0 (000) и V 7 (111), чтобы обеспечить симметричные импульсы, следовательно, достигая минимальных выходных гармоник. Эта схема пространственно- векторной широтно-импульсной модуляции обладает определенными преимуществами постоянной частоты переключения и слабой пульсации тока. Однако, его реализация требует больших вычислительных ресурсов. 3.3.2 Инверторы с мягким переключением Вместо жесткого переключения, инверторы могут использовать мягкое переключение. Ключом мягкого переключения является использование резонансного контура для формирования формы волны тока или напряжения так, чтобы силовое устройство выполняло ПНТ (переключение нулевого тока) или ПНН (переключение нулевого напряжения), чтобы минимизировать перекрытие тока и напряжения, следовательно, приводя к минимуму потери переключения. В целом, инверторы с мягким переключением обладают следующими преимуществами: • Из-за состояния переключения нулевого тока или переключения нулевого напряжения потери при переключении устройства практически равны нулю, что повышает общую эффективность. • Из-за низкой потребности в тепле и небольшого размера демпфера размер и вес инвертора уменьшается, тем самым улучшая общую плотность мощности. • Из-за уменьшенного эффекта d v /d t проблема ЭМП (электромагнитных помех) менее серьезна, а изоляция машины меньше подвержена напряжению. • Благодаря высокочастотной работе, слышимый шум сводится к минимуму. С другой стороны, инверторы с мягким переключением обычно имеют следующие недостатки: • Есть дополнительные сложности схемы и сложности управления. • Надежность системы снижается. • Они нуждаются в дополнительных резонансных цепях, влекущих за собой дополнительные расходы и потери. Разработка инверторов с мягким переключением для приводов асинхронных двигателей стала направлением исследований в области силовой электроники. В списке литературы были предложены различные топологии с мягким переключением. По сути, они классифицируются как типы DC-link и AC- link. Типы звеньев постоянного тока могут быть далее разделены на резонансные звенья и типы резонансных полюсов, в то время как типы звеньев переменного тока могут быть дополнительно разделены на резонансные и нерезонансные типы (Bose, 2006). Контрольной точкой инверторов с мягким переключением является трехфазный резонансный инвертор постоянного тока с питанием от напряжения, разработанный в 1986 году ( Divan 1986). Следовательно, было 50 предложено много улучшенных топологий с мягким переключением, таких как квазирезонансный канал постоянного тока, последовательный резонансный канал постоянного тока, параллельный резонансный канал постоянного тока, синхронизированный резонансный канал постоянного тока, резонансный переход, вспомогательный резонансный коммутируемый полюс и вспомогательный резонансный демпфер (ARS от англ. Auxiliary Resonant Snubber) – инвертор. Между тем, был определен ряд целей разработки инверторов с мягким переключением для электродвигателя электромобиля, а именно: эффективность более 95%, плотность мощности более 3,5 Вт/см 3 , частота переключения более 10 кГц, d v / d t ниже 1000 В/мкс, нулевой уровень электромагнитных помех нулевой отказ до конца срока службы автомобиля и резервирование в режиме «бездорожье». Инвертор вспомогательного резонансного демпфера активно разрабатывался для силовой установки электромобиля ( Lai , 1997), который выполнил большинство из этих задач, и было продемонстрировано, что он обеспечивает выходную мощность 100 кВт. Как показано на рис. 3.16, используя вспомогательные переключатели и резонансные катушки индуктивности вместе с резонансными демпфирующими конденсаторами для достижения условия мягкого переключения, инвертор вспомогательного резонансного демпфера имеет преимущества, заключающиеся в том, что все основные силовые устройства могут работать в состоянии переключения нулевого напряжения, тогда как все вспомогательные выключатели питания могут работать в состоянии переключения нулевого тока. Кроме того, соответствующая паразитная индуктивность и паразитная емкость используются как часть резонансных компонентов, в то время как в главных силовых выключателях меньше потери от перенапряжения или сверхтока. Несмотря на то, что этот инвертор вспомогательного резонансного демпфера имеет многообещающее применение для работы электромобилей, он все еще нуждается в постоянном улучшении перед практическим применением электромобилей. В частности, соответствующая сложность управления должна быть уменьшена, в то время как соответствующая схема переключения широтно-импульсной модуляции должна быть модифицирована для обеспечения эффективного управления приводами асинхронных двигателей. жүктеу/скачать 23,63 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|