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性能和比较评价改进的多单元的阻抗源逆变器驱动

V。Raghavendra Rajan1c。Ajin Sekhar1,R。Hemantha库马尔1,M.Sasikumar2
  1. PG学者,部门的电气和电子产品,Jeppiaar工程学院,印度钦奈
  2. 教授和负责人,部门的电气和电子产品,Jeppiaar工程学院,印度钦奈
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文摘

电压源逆变器电压降压操作是有限的。他们提高能力无论如何少组件压力和高光谱性能下降造成的低调制指数的比率。其提高收益,因此,在实践中受到限制。为了克服这些我们用改进的多单元的switched-inductor Z-source逆变器。在添加额外增加的灵活性是保持活跃的半导体的数量不变,电压型Z-source逆变器之前。现在,这些新类逆变器通常是较不敏感和电磁干扰的减少。通过比较与SPWM和SVPWM技术感应电动机驱动器,额外增加的能力,其他的优势已经在仿真分析和实验验证。

关键字

多单元的、SPWMTechnique SVPWM技术,改变电感,Z-Source逆变器,

我的介绍。

电压和电流类型可以肯定通过连接合适的直流-直流转换器添加到传统的逆变器,这是最商业的方法,因为其结构简单、Z-Source逆变器积极进步的调制,控制和建模[2]-[5],解决了组件大小的应用程序[7]- [9]。Z-Source逆变器转换收益与实际问题在理论上是无限喜欢半导体压力和高光谱的表演很穷和约束之间的是那些在调制指数Z-Source逆变器,通过时间拍摄的经历。
每种技术都有其优点和缺点,可能适用于指定应用程序的最终决定选择因此依赖问题在考虑和偏好。各种DC AC逆变器发展相关文献中找到。这明显是多单元的单细胞Zsource逆变器的单个细胞类型是图1所示[1],它提供了与最低高阶谐波正弦输入和输出波形,没有子谐波。新的Z-source类型网络包括两个电感和两个电容连接到三相桥如图1所示,
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ZSI优势使用圣州提高直流环节电压门控的上下切换阶段腿,电磁干扰不会破坏电路。然而更可靠的单级转换为巴克和提高操作可以获得。

二世。改进的多单元的SL拓扑

改进的多单元的切换电感器拓扑是图2所示。细胞结构的显示。它包含一个电感Ln和三个二极管D3n-1 D3n-2和D3n第n个单元。这个细胞将重复2 N *(其中N是一个整数)平分秋色的上下两侧,注意电感L2N + 1和L2N + 2是不包括在细胞,而是表现为原来的两个电感如图1所示。看来的风格形成改善细胞允许感应式转向被视为添加额外的细胞最初的两个电感而不是代替他们[10]。
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这些细胞必须引入附加电感并联在拍摄——通过收费和电感串联在nonshoot -通过放电。特性和表达式的两个流程总结如下。射穿:打开开关两个来自同一阶段腿VSI的桥。导致二极管D和D3n关掉,而二极管D3n-1和D 3 n -行为。所有电感然后两Z-Source并联的电容器,引起常见的感应电压六世= VC。Nonshoot通过:代表传统的活跃VSI的州之一。在这种状态下,二极管D和D3n行为,而二极管D3n-1和D3n-2块。所有串联电感然后排放到外部交流负载,其常见的感应电压是写成六世= (Vdc - Vc) / (N + 1),其中N + 1是电感上的数量或降低级联。平均六世在交换期间到零然后给管理改进的多单元的ZSI以下表达式
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的刺激因素是B = (1 + NdST)Œ¸(1 - (N + 2) dST),它将高于之前的收益通过添加更多的细胞。所需的增益也抵达了射穿时间的限制作为dST < 1 / (N + 2)派生通过设置分母(3)大于零。以来,允许一个更高的调制比使用米≤1.15 (1 - dST)更好的利用直流——链接,压力较低的组件,可以实现更好的性能与高M [6]。这些特征,这提高了电感器拓扑可能会发现应用程序在可再生能源或其他清洁能源行业,高推动获得电网接口通常是需要[11]。

三世。三相电压源逆变器

三相逆变器的电路图所示图3和8有效切换状态给出了怎么在单相逆变器的开关一样的腿(S1和S4 S3和S6, S5和S2)不能同时打开,因为这将导致短路在直流环节电压供应。同样,为了避免在VSI未定义的状态,因此未定义的交流输出线电压,逆变器的开关的腿不能同时关闭,这将导致电压取决于各自的线路电流极性。
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在开关状态7和8的交流靠惯性滑行通过上部或下部组件产生交流电压为零。其余的州从1到6产生非零交流输出电压。逆变器从一个状态转移到另一个生产所需电压波形。因此产生的交流电输出,线电压Vs由离散值的电压,0和- v。
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线中性电压必须决心找到当前行(或阶段)。有著三种操作模式,每个模式将下面的表达式,
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第四,SIUSOIDAL脉冲宽度调制

与正弦PWM控制信号的生成图4所示。有三个正弦参考波(Vra Vrb Vrc)和每转120°。参考信号的载波比对应于一个阶段产生的控制信号阶段。比较载波信号与参考阶段Vra录像机,Vrb和录像机将分别产生S1和S3 Fig.4b所示。瞬时线间输出电压还有Vab = Vs (S1 - S3)。所示的输出电压生成Fig.4d通过消除,条件是两个开关设备在同一部门不能同时进行。规范化的载波频率应该奇怪三的倍数。因此所有阶段电压(小货车,Vbn Vcn)是相同的但是120°甚至没有谐波相位,而且谐波频率的倍数3是相同的在所有阶段的振幅和相位。
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例如,如果第九谐波电压在‘一个’阶段,
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诉空间矢量脉宽调制技术

空间矢量调制(SVM)是一种算法的控制脉冲宽度调制(PWM)。用于创建交流波形(AC),主要是用于逆变器、三相交流驱动马达。有各种类型的支持向量机,导致不同的质量和计算的要求。一个活动区域的发展减少总谐波失真(THD)由这些固有的快速切换算法。随着含量的增加,传统的支持向量机方法基于5级或7级逆变器很难实现。提出了一些修改方法的支持向量机方法逆变器与任何水平。其中之一是实施SVM在60°坐标。本节将概述这支持向量机方案。任何三相系统定义的ax (t), ay (t)阿兹(t)可以表示独特的旋转矢量,
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给定一个三相系统,矢量表示是通过以下3/2变换:
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(AαAβ)在哪里形成正交二段式系统= Aα+ jAβ。一个向量可以唯一地定义在复平面的这些组件。相反的转换(2/3转换)是由,
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将正弦电压空间矢量调制的恒定振幅矢量旋转恒定频率。它接近参考电压Vref通过八个开关的组合模式(V0 V7) [12]。

VI.SIMULATION和结果

MATLAB / Simulink模型的多单元的Z-Source基于逆变器的变频调速技术与DC AC逆变器图7所示
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上面的图. .6and Fig.7 shown for the SPWM Technique and SVM Technique.The values of Z- Source components are L=150μH and C = 1500μF
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定子电流的拉力测量结果与SPWM技术Fig.8所示和SVM技术Fig.9所示。官所观察到的,是9.55%,飞SVM技术水平为2.90%,低于SPWM技术。
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的实现速度特征的感应电动机技术Fig.10和Fig.11所示。的动态响应速度是发现在SVPWM技术相比,改进的SPWM技术与1500 rpm。
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感应电动机的电磁转矩得到Fig.12和Fig.13所示。转矩脉动是观察到的要减少使用SVM技术时由于减少时,定子电流谐波含量比较,变频调速。

七世。结论

摘要是多单元的Z-Source逆变器三相感应电动机的解决方案。该系统与变频调速技术。利用SPWM谐波更。为了克服这个劣势SVM技术被使用他的切换损失也因为选择开关控制和谐波也控制和减少相比,支持向量机技术。最后变频调速和SVM控制多单元的Z-Source逆变器进行分析得出仿真结果和导致稳定性改善。

引用