О структурно-алгоритмическом синтезе однофазных многоуровневых инверторов напряжения с амплитудно-широтно-импульсной модуляцией выходного напряжения

Г. С. Мыцык; Мье Мин Тант

doi:10.34831/EP.2023.13.20.003

О структурно-алгоритмическом синтезе однофазных многоуровневых инверторов напряжения с амплитудно-широтно-импульсной модуляцией выходного напряжения

Г. С. Мыцык, Мье Мин Тант

Аннотация

Рассмотрена схема однофазного мостового инвертора напряжения (ОИН), применяемая как самостоятельно, так и в составе трёхфазного инвертора напряжения, привнося в него новые полезные свойства. Представлены результаты поисковых исследований, направленных на улучшение показателей качества ОИН, которые в обобщённых категориях развития могут быть сформулированы как энерго- и ресурсосбережение, улучшение электромагнитной совместимости и расширение области применения по уровню мощности. В качестве структурно-алгоритмических средств решения поставленной задачи используется принцип многоканального преобразования энергетического потока с ШИМ в каналах с суммированием токов каналов с помощью трансфильтров (ТФ). Изложена физика процессов в ТФ и даны рекомендации по их проектированию. Дана оценка их габаритной мощности. Для решения поставленной задачи использовано имитационное компьютерное моделирование (ИКМ) в среде OrCAD.

Ключевые слова

однофазные инверторы напряжения, повышенная мощность, структурно-алгоритмический синтез, многоканальное преобразование, широтно-импульсная модуляция, трансфильтры, фильтрация, компьютерное моделирование

Полный текст:

PDF

Литература

А. с. № 124473, СССР. Способ усиления мощности колебаний звуковой частоты // Автор: Д. В. Агеев. Опубл. в Б. И , 1953, № 23.

А. с. № 381144, СССР. Регулируемый преобразователь постоянного тока в переменный с улучшенной кривой выходного напряжения // Авторы: А. В. Иванов, В. И. Климов, В. И. Левин. Опубл. в Б. И. 1973, № 21.

Иванов, А. В. Особенности работы инверторов с многотактной широтно-импульсной модуляцией / А. В. Иванов, В. И. Климов, Е. А. Крутяков, В. Н. Левин // Электричество. — 1979. — № 8. — С. 42 – 47.

Пронин, М. В. Моделирование и анализ системы с многофазным асинхронным генератором и многотактным активным выпрямителем / М. В. Пронин // Электротехника. — 2006. — № 5 — С. 55 – 60.

Михеев, В. В. Трёхфазный инвертор для системы резервного электропитания / В. В. Михеев, Г. С. Мыцык, Г. В. Анцкайтис, С. Н. Бродников и др. // Практическая силовая электроника. — 2005. — № 17. — С. 5 – 11.

Михеев, В. В. Многофункциональные инверторы с многофазной широтно-импульсной модуляцией / В. В. Михеев, Г. С. Мыцык, Е. В. Зуева // Электричество. — 1992. — № 7. — С. 40 – 45.

Мыцык, Г. С. Поисковое проектирование устройств силовой электроники (Трансформаторно-полупроводниковые устройства): учебное пособие / Г. С. Мыцык, В. В. Михеев, А. В. Берилов. — М.: Издательский дом МЭИ, 2010. — 284 с.

Воронцов, К. А. Имитационное компьютерное моделирование как средство решения задач системного проектирования генерирующих электротехнических комплексов / К. А. Воронцов, Г. С. Мыцык. Материалы IV Международной научно-практической конференции «Информатизация инженерного образования», 23 – 26 октября 2018 года, г. Москва. — М.: НИУ «МЭИ», 2018. — С. 261 – 266.

Фридман, П. М. Разработка модуляционных способов формирования синусоидального напряжения на основе ключевых преобразователей / П. М. Фридман. Автореферат дис. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. — М.: Московский энергетический институт, 1992. — 20 с.

Мыцык, Г. С. Многоканальное построение преобразователей с промежуточным высокочастотным преобразованием / Г. С. Мыцык, В. В. Михеев, П. М. Фридман // Электричество. — 1992. — № 4. — С. 22 – 31.

Пат. на изобретение РФ № 2 071 634 С1, НО М 7/529. Способ преобразования постоянного напряжении в квазисинусоидальное с широтно-импульсной модуляцией. Авторы: В. В. Михеев, Г. С. Мыцык. Опубл. 10.01.97. Бюл. № 1.

Пат. на изобретения РФ № 2.247 466 С1, НО М 7/44. Двухканальный трёхфазный инвертор напряжения. Авторы: Михеев В. В., Мыцык Г. С. Опубл. 27.02.2005. Бюл. № 6.

Пат. на изобретение РФ № 2.762 829 С1, НО М 7/537. Преобразователь постоянного напряжения в квазисинусоидальное трёхфазное напряжение повышенной мощности. Авторы: Мыцык Г. С. Опубл. 23.12.2021. Бюл. № 36.

Пью Мьинт Тхейн. Создание информационно-методического обеспечения для системного проектирования статических преобразователей частоты в составе машинно-электронных генерирующих систем для малой энергетики и автономных объектов. Автореферат дис. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. — М.: НИУ «МЭИ», 2013. — 20 с.

Хлаинг Мин У. Создание информационно-методического обеспечения для системного проектирования преобразующих электронных, трансформаторно-электронных и генерирующих машинно-электронных систем электротехнических комплексов автономных объектов. Автореферат дис. на соиск. уч. ст. доктора техн. наук. — М.: НИУ «МЭИ», 2016. — 40 с.

Мыцык, Г. С. Многоканальное преобразование постоянного напряжения в трёхфазное квазистинусоидальное напряжение / Г. С. Мыцык, Тин Аунг Зо // Электричество. — 2018. — № 7. — С. 37 – 46.

Мыцык, Г. С. Синтез трёхфазных инверторов напряжения повышенной мощности с амплитудно-импульсной модуляцией выходного напряжения / Г. С. Мыцык, Тин Аунг Зо, Хейн Зо Хтет // Электричество. — 2019. — № 6. — С. 42 – 50.

Тин Аунг Зо. Результаты исследования возможностей совершенствования электронных и машинно-электронных преобразователей повышенной мощности на основе использования принципа многоканального преобразования энергетического потока. Автореферат дис. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. — М.: НИУ «МЭИ», 2020. — 20 с.

Мыцык, Г. С. Структурно-алгоритмический синтез и параметрическая оптимизация однофазных инверторов напряжения повышенной мощности / Г. С. Мыцык, Хейн Зо Хтет // Электричество. — 2021. — № 2. — С. 44 – 53.

Мыцык, Г. С. Анализ и оценка форм выходного напряжения преобразователей с амплитудно-импульсной модуляцией / Г. С. Мыцык, Н. Б. Шевякова, В. П. Пикулин // Электричество. — 1979. — № 11. — С. 25 – 30.

Хейн Зо Хтет. Регулирование выходного напряжения в многоуровневом однофазном инверторе напряжения с многоканальным преобразующим трактом / Хейн Зо Хтет, Мье Мин Тант, Г. С. Мыцык // Практическая силовая электроника. — 2021. — № 3(83). — С. 5 – 13.

Хейн Зо Хтет. Разработка и исследование инверторов многоканльного типа для солнечных электростанций. Автореферат дис. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. — М.: НИУ «МЭИ», 2022. — 20 с.

DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2023.13.20.003