Векторная ШИМ для двухсекционного преобразователя частоты

Аннотация

Статья  посвящена  вопросам  анализа  режимов  работы  двухсекционного  преобразователя  частоты (ДСПЧ) на основе двух последовательно включенных инверторов напряжения. Рассматривается вопрос реализации  векторной  широтно-импульсной  модуляции  (ШИМ)  для  исследуемого  преобразователя. Представлены схемы включения преобразователя и векторная диаграмма состояний выходного напряжения. Показано, что диаграмма состояний соответствует традиционному трехуровневому преобразователю. Предложен алгоритм векторной ШИМ, обеспечивающий удвоение частоты переключений фазного напряжения по отношению к частоте коммутации  силовых ключей инверторов. Представленный  в статье алгоритм векторной ШИМ позволяет исключить необходимость компенсации 2-й и 4-й гармоник, возникающих в предложенном ранее подходе к синтезу системы управления двухсекционным преобразователем с использованием односторонних опорных сигналов в узле ШИМ. Также данный прием несколько улучшает гармонический состав выходного напряжения ДСПЧ в высокочастотной области. Однако несколько увеличивается нагрузка на ключи одного из инверторов за счет дополнительных переключений нулевых векторов. Для реализации представленного алгоритма удобно использовать модуль ПЛИС. В статье приводятся временные диаграммы фазного напряжения на выходе преобразователя и его спектральный состав.