119
(b)
Рис. 5.17
КРД-преобразователи с нулевым переходом: (a) топология ПНН и (b) топология ПНТ
5.3.3 Сравнение использования преобразователей коммутируемого
реактивного двигателя для электромобилей
Чтобы оценить предпочтительный тип преобразователей
КРД для электромобилей, существует пять
основных факторов: стоимость, удельная мощность,
эффективность, управляемость и надежность. Среди
этих жестко переключающихся преобразователей КРД асимметричный КРД- преобразователь и C-dump
КРД-преобразователь являются наиболее приемлемыми при комплексном рассмотрении этих пяти
факторов. В
частности, асимметричный преобразователь обладает определенными преимуществами:
высокая управляемость и высокая надежность, но имеет свои недостатки: высокая стоимость силовых
устройств, тогда как преобразователь C-dump КРД обладает преимуществами: меньше переключателей и
возможность независимого
управления фазным током, но имеет недостатки: использование
дополнительного конденсатора и более медленная коммутация тока. В последние годы увеличение
удельной мощности силовых устройств с одновременным снижением стоимости было постоянной
тенденцией на рынке. Поскольку в стоимости КРД преобладает
стоимость двигателя, а не стоимость
преобразователя, для выбора преобразователя КРД больше не нужно стремиться к меньшему количеству
силовых устройств, жертвуя управляемостью и надежностью.
Следовательно, асимметричный
преобразователь КРД является предпочтительной топологией, фактически наиболее распространенной для
силовой установки электромобиля.
Теоретически, методы мягкого переключения могут быть применены ко всем видам преобразователей
КРД с жестким переключением, что позволяет достичь нулевых потерь при переключении.
Однако при
учете потерь в пассивных элементах резонансного контура, таких как катушка индуктивности и
конденсатор, общее улучшение КПД может быть незначительным.
Кроме того, принимая во внимание дополнительные затраты и управление резонансным контуром,
использование преобразователей КРД с мягким переключением может быть неоправданно дорогим. Хотя
эти топологии с мягким переключением могут по своей сути минимизировать
ЭМП по сравнению с
топологиями с жестким переключением, они обычно создают дополнительное напряжение или ток на
силовых устройствах, если не имеют топологии с нулевым переходом. Если
крайне желательно свести к
минимуму пульсацию тока, сделав очень узким окно тока гистерезиса и, следовательно,
достигая очень
высоких частот переключения, обычно более 25 кГц, использование преобразователей КРД с мягким
переключением может являться оправданным. В этом случае предпочтительны топологии преобразователя
ПНН и ПНТ КРД.
Достарыңызбен бөлісу: