ПАРАМЕТРИЧНА СИСТЕМА КЕРУВАННЯ ТРИФАЗНИМ АКТИВНИМ ВИПРЯМЛЯЧЕМ З ФІКСОВАНОЮ ЧАСТОТОЮ МОДУЛЯЦІЇ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2413-4295.2022.04.02Ключові слова:
параметрична система керування;, активний випрямляч;, фіксована частота модуляції;, фазовий зсув;, векторна діаграма;, широтно-імпульсна модуляція;, фазова корекція.Анотація
Дослідження характеристик активних керованих випрямлячів – джерел напруги (АВДН) нерозривно пов'язане з питанням використання у них того чи іншого алгоритму керування ключами. Відомо, що вони поділяються на дві основні групи – алгоритми зі змінною і з фіксованою частотою модуляції. Кожен з них має свої переваги і недоліки, привносячи особливості як до розрахунку параметрів силової схеми перетворювача, так і у вибір структури системи керування та авторегулювання. Алгоритми керування з фіксованою частотою модуляції мають відчутні переваги, що спрощують тепловий розрахунок елементів схеми і вхідних фільтрів перетворювача. На практиці, найчастіше, необхідно підтримувати кут зсуву між струмом і напругою мережі живлення рівний 0, або, в режимі рекуперації енергії рівний 180 електричним градусам. З цим завданням добре справляються параметричні системи керування. Тому розглянуто створення і моделювання структури параметричної системи керування АВДН з фіксованою частотою модуляції, що дозволяє формувати близький до синусоїди струм мережі живлення з нульовим фазовим зсувом щодо напруги мережі в широкому діапазоні зміни параметрів схеми і споживаної нею потужності. У роботі розглянуто: фізичні передумови функціонування запропонованого авторами алгоритму роботи системи керування, яка побудована на принципі формування сигналу керування PWM генератора зі складових напруг вхідного ланцюга схеми з фазовою корекцією кута зсуву першої гармоніки струму мережі щодо напруги живлення; принципи формування сигналів, що діють всередині неї; побудовано залежності, що обґрунтовують необхідність застосування запропонованих у статті технічних рішень. Результати моделювання показали, що АВДН, який працює із запропонованою системою керування, дозволяє підтримувати задане значення вихідної напруги і близький до синусоїди струм мережі живлення з нульовим фазовим зсувом відносно напруги живлення у широкому діапазоні зміни параметрів схеми і споживаної нею потужності.
Посилання
Wang Y. Analysis of three-phase rectifier via three different control methods and switch power loss comparison, Mankato: Minnesota State University, 2021, 93 p.
Malinowski M. Sensorless Control Strategies for Three - Phase PWM Rectifiers, Warsaw. Warsaw University of Technology, 2001. 127 p.
Krylov D., Kholod O., Radohuz S. Active rectifier with different control system types, 2020 IEEE 4th International Conference on Intelligent Energy and Power Systems (IEPS), 2020, pp. 273–278, doi: 10.1109/IEPS51250.2020.9263226.
Premkumar K., Kandasamy P., Vishnu Priya M., Thamizhselvan T., Ron Carter S. B. Three-phase rectifier control techniques: A comprehensive literature survey. International Journal of Scientific and Technology Research, 2020, Vol. 9, no 1, pp. 3183–3188.
Krylov D., Kholod O. The value influence of the input inductance on the qualitative indicators of the active rectifier operation. Bulletin of NTU "KhPI". Series: New solutions in modern technologies. Kharkiv: NTU "KhPI", 2021, 1 (7), pp. 18–23, doi: 10.20998/2413-4295.2021.01.03.
Krylov D. S., Kholod O. I. Determination of the input filter parameters of the active rectifier with a fixed modulation frequency. Electrical Engineering & Electromechanics, 2022, (4), pp. 21–26, doi: 10.20998/2074-272X.2022.4.03.
Krylov D., Kholod O. Improving of the vector control system structure of the active controlled rectifier. Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: New solutions in modern technology. Kharkiv: NTU "KhPI", 2021, no. 4(10), pp. 43–48, doi: 10.20998/2413-4295.2021.04.06.
Krylov D. S., Kholod O. I. The efficiency of the active controlled rectifier operation in the mains voltage distortion mode. Electrical Engineering & Electromechanics, 2021, no. 2, pp. 30–35, doi: 10.20998/2074-272X.2021.2.05.
Song T., Zhang Y., Gao F., Zhu X., Shan J., Kong Z. Power Model Free Voltage Ripple Suppression Method of Three-Phase PWM Rectifier Under Unbalanced Grid, IEEE Transactions on Power Electronics, 2022, Vol. 37, no. 11, pp. 13799–13807, doi: 10.1109/TPEL.2022.3184403.
Wai R.-J., Yang Y. Design of Backstepping Direct Power Control for Three-Phase PWM Rectifier. In IEEE Transactions on Industry Applications, 2019, Vol. 55, no. 3, pp. 3160–3173, doi: 10.1109/TIA.2019.2893832.
He H., Si T., Sun L., Liu B., Li Z. Linear Active Disturbance Rejection Control for Three-Phase Voltage-Source PWM Rectifier. IEEE Access, 2020, Vol. 8, pp. 45050–45060, doi: 10.1109/ACCESS.2020.2978579.
Zhang C., Yu S., Ge X. A Stationary-Frame Current Vector Control Strategy for Single-Phase PWM Rectifier. In IEEE Transactions on Vehicular Technology, 2019, Vol. 68, no. 3, pp. 2640–2651, doi: 10.1109/TVT.2019.2895290.
Frisfelds K., Krievs O. Design of a Three-Phase Bidirectional PWM Rectifier with Simple Control Algorithm. Latvian Journal of Physics and Technical Sciences, 2019, Vol. 56, no. 3, pp. 3–12, doi: 10.2478/lpts-2019-0015.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2022 Денис Крилов , Ольга Холод
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Журнал публікує статті згідно з ліцензією Creative Commons Attribution International CC-BY.
