Trójfazowy trójpoziomowy falownik z obniżoną zawartością harmonicznych

• Autorzy: Iwaszkiewicz Jan , Muc Adam

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2019.03.29

Warianty tytułu

EN

A three-phase 3-level inverter with reduced harmonic content.

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono analizę matematyczną funkcji schodkowej fN=6. Przedstawiona funkcja opisuje przebieg napięcia wyjściowego 3-poziomowego falownika sterowanego bez zastosowania modulacji szerokości impulsów (PWM). Przeprowadzona analiza wykazała, że falowniki kaskadowe zapewniają dobre parametry napięcia wyjściowego zgodnie z kryterium najmniejszej wartości THD. W artykule zostały wyznaczone parametry funkcji schodkowej zapewniające zmniejszenie współczynnika THD do poziomu poniżej 21%, podczas gdy w standardowych falownikach NPC z dzielonym obwodem pośredniczącym ten współczynnik osiąga wartość 31%.

EN

The paper presents the mathematical analysis of a stepped function denoted as fN=6 .This function describes precisely an output voltage waveform of a 3-level inverter. The analysis proves that cascaded inverters give a very good performance of the output voltage according to a criterion of minimal THD. Optimal parameters are indicated in the paper. They permit to diminish the THD factor to a level below 21% while in standard NPC inverters such a result requires special treatment.

Słowa kluczowe

PL

współczynnik THD; falownik kaskadowy; falownik NPC

EN

THD factor; cascaded inverter; NPC inverter

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2019
• Tom: R. 95, nr 3
• Strony: 126--131
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Iwaszkiewicz Jan

• Akademia Morska, Katedra Automatyki Okrętowej, ul. Morska 81-87, 81-225 Gdynia

autor

Muc Adam

• Akademia Morska, Katedra Automatyki Okrętowej, ul. Morska 81-87, 81-225 Gdynia

Bibliografia

• [1] Nabae A., Takahashi I., Akagi H., A New Neutral–Point Clamped PWM Inverter, Proceedings of the Industry Applications Society Conference, September/October 1980, 761–766
• [2] Yuan X., Barbi I., Fundamentals of a New Diode Clamping Multilevel Inverter, IEEE Transactions on Power Electronics, 15 (2000), nr. 4, 711–718
• [3] Peng F. Z., A Generalized Multilevel Inverter Topology with Self Voltage Balancing, Proceedings of the IEEE Industry Applications Society Conference, 3 (2000), 2024–2031
• [4] Yamanaka K., Yamada K., Kumagae A., Terada T., Three– Level Neutral Point Clamping Type Inverter Circuit, U.S. patent number 06,226,192, assigned to Kabushiki Kaisha Yasukawa Denki, (2001)
• [5] Rodriguez J., Lai J.–S., Peng F. Z., Multilevel Inverters: A Survey of Topologies, Controls and Applications. IEEE Transactions on Industrial Electronics August, 49 (2002), nr. 4, 724–739
• [6] M., Bakhshai A. R., Jain P., Introducing the low switching frequency space vector modulated multimodular three–level converters for high power applications, Power Electronics Specialist Conference, 2003. PESC '03. 2003 IEEE 34th Annual Volume 4, 4 (2003), 1639-1644
• [7] Teichmann R., Bernet S., A Comparison of Three–Level Converters Versus Two–Level Converters for Low–Voltage Drives, IEEE Transactions on Traction, and Utility Applications, Issue 3, 41 (2005), 855–865
• [8] Iwaszkiewicz J., Modele matematyczne energoelektronicznych przekształtników wielopoziomowych, monografia, Prace Instytutu Elektrotechniki, Zeszyt 227’06, Warszawa 2006, 1142
• [9] Chiasson J. N., Tolbert L., M., McKenzie K., J., Zhong Du., A Complete Solution to the Harmonic Elimination Problem, IEEE Transactions on Power Electronics, 19 (2004), no. 2, 491–499
• [10] Sahali Y., Fellah M. K., Selective harmonic eliminated pulse– width modulation technique (SHE PWM) applied to three–level inverter/converter, Industrial Electronics, 2003. ISIE '03. 2003 IEEE International Symposium, 2 (2003), 1112 – 1117
• [11] Steinke J.K., Switching Frequency Optimal PWM Control of a Three-Level Inverter, IEEE Transaction on Power Electronics, 7 (1992), no. 3, 487-496
• [12] Tolbert L. M., Chiasson J., McKenzie K., Zhong Du, Elimination of harmonics in a multilevel converter with nonequal DC sources, Applied Power Electronics Conference and Exposition, 2003. APEC '03. Eighteenth Annual IEEE, 9–13 (2003), 589–595

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).