A novel recurrent approach to the output voltage filtering of the inverter

• Autorzy: Iwaszkiewicz J.

Warianty tytułu

PL

Nowe rekurencyjne podejście do problemu filtracji napięcia wyjściowego falownika

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents a novel proposal permitting to improve output voltage waveforms of the convertor. The main idea is based on the assumption that the total convertor output space vector is selected as a composition of space vectors generated by three two-level inverters. The total convertor is built of three standard inverters: a main inverter (MI) and two auxiliary inverters (AI1 and AI2). The convertor output voltage space vector is composed of one or two or three space vectors generated by the respective inverters. The space vectors of the auxiliary inverters are orthogonal to the respective space vectors of the main inverter. The total power of the auxiliary inverters has been significantly reduced to less than 15 % and 5 % of the MI power. Thanks to the presented control method, the harmonic content of the output voltage is reduced. The output voltage waveforms are similar to sine-waves. The structure and its performance are discussed in the paper. The convertor in question is able to generate 54 similar output space vectors. This topology indicates some characteristics and advantages of multilevel inverters. The convertors acting on the base described in the paper possess promising properties and are suitable to applications in medium-power convertors.

PL

W pracy przedstawiono nową propozycję zmierzającą do poprawy kształtu napięcia wyjściowego przekształtnika. Zasadnicza idea polega na założeniu, że wyjściowy wektor przestrzenny przekształtnika jest formowany jako określony zestaw wektorów przestrzennych generowanych przez trzy dwupoziomowe falowniki napięcia. Przekształtnik jest zbudowany z trzech standardowych falowników: falownika głównego (MI) i dwóch falowników pomocniczych (Ali i AI2). Wyjściowy wektor przestrzenny przekształtnika składa się z jednego, dwóch lub trzech wektorów przestrzennych odpowiednich falowników napięcia. Wektory przestrzenne falowników pomocniczych są ortogonalne względem odpowiadających im wektorów falownika głównego. Moc całkowita falowników pomocniczych została znacząco ograniczona do poziomu mniejszego niż 15% i 5% mocy falownika głównego. Dzięki zastosowanej metodzie sterowania zawartość wyższych harmonicznych została ograniczona, a napięcie wyjściowe przekształtnika ma kształt zbliżony do sinusoidalnego. W pracy omówiono strukturę przekształtnika i jego właściwości. Prezentowany przekształtnik może generować 54 wektory przestrzenne o zbliżonej długości. Taka struktura wykazuje niektóre właściwości i zalety falowników wielopoziomowych. Przekształtniki działające według zaprezentowanej zasady wykazują obiecujące właściwości i przeznaczone mogą być do zastosowań w dziedzinie przekształtników średniej mocy zwłaszcza do zasilaczy awaryjnych.

Słowa kluczowe

EN

recurrent convertor; recurrent control method; multilevel inverter; orthogonal space vector; voltage filtering

PL

przekształtnik rekurencyjny; rekurencyjne sterowanie; falowniki wielopoziomowe; ortogonalne wektory przestrzenne; filtracja napięcia

• Wydawca: Akademia Górniczo-Hutnicza im. S. Staszica w Krakowie ; Politechnika Łódzka
• Czasopismo: Jakość i Użytkowanie Energii Elektrycznej
• Rocznik: 2003
• Tom: T. 9, z. 1
• Strony: 59--65
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Iwaszkiewicz J.

• Instytut Elektrotechniki Oddział w Gdańsku, ul. Narwicka 1, 80-557 Gdańsk,

Bibliografia

• 1. Lidas., Masukawa S., and Kubota Y.: Jmproved Voltage Source Inverter With 18-Sep Output Waveforms. IEEE Industry Applications Magazine ! 998.
• 2. Sinha G., and Lipo T.: Four-Leve Rectifier-Inverter System f or Drive Applications. IEEE Industry Applications Magazine 1998.
• 3. Nabae A., Takahashi I, and Akagi H.:NeutraI Point Clamped PWM lnverter. IEEE Transaction On Industry Applications 1981, IA-I7, 5.
• 4.Hashad M., Iwaszkiewicz J.:A Novel Orthogonal-Vectors-Based Topology of Multilevel Inverters. IEEE Transactions on Industria! Applications 2002, voJ. 49, no. 4.
• 5. Iwaszkiewicz J., Hashad M.: Convertor Control with Help of Orthogonal Space Vectors-Novel Control Strategy and Novel Topology. PCC OSAKA 2002.