Казачковський_аппч2
.pdf
|
Дещо зростає перша гармоніка вихідної напруги, хоча й одночасно з |
||||||||||||
третьою (це останнє і призводить до погіршення форми фазного струму, неси- |
|||||||||||||
нусоїдальність якого порівняно з рис. 3.44 помітна на рис. 3.48). Як видно з |
|||||||||||||
рис. 3.47,б, коефіцієнт гармонік вихідного струму АІН, сягнувши мінімуму за |
|||||||||||||
коефіцієнта модуляції |
1, надалі зростає. Приблизно того ж ефекту можна |
||||||||||||
досягти, використавши т.зв. “попередню модуляцію” [43] напруги керування |
|||||||||||||
(uк |
на рис. 3.39): збільшити амплітуду її першої гармоніки на 15,5% та додати |
||||||||||||
третю гармоніку певної амплітуди |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
uк |
Uопm 1,155sin t 0,155sin3 t. |
|
|
|
|
|
||||||
|
Поряд із перевагами, спільними для ШІР та ШІМ (більш надійний та |
||||||||||||
дешевий некерований випрямляч із вищим коефіцієнтом потужності, можли- |
|||||||||||||
вість групового живлення від нього кількох АІН), для синусоїдальної ШІМ та- |
|||||||||||||
кож характерні: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
набагато більша швидкодія (в інверторі з ШІМ інформація про шпаруватість |
||||||||||||
|
оновлюється на кожному періоді модуляції, а за ШІР, як і за амплітудної мо- |
||||||||||||
|
дуляції – на кожному періоді вихідного струму); |
|
|
|
|
|
|||||||
|
набагато краща форма вихідного струму в усьому діапазоні регулювання на- |
||||||||||||
|
пруги та частоти (причому зі зменшенням частоти струму внесок вищих гармо- |
||||||||||||
|
нік знижується), що забезпечує практично необмежений діапазон регулювання |
||||||||||||
|
та менші додаткові втрати в двигуні, обумовлені вищими гармоніками струму; |
||||||||||||
менша ємність конденсатора ланки постійного струму; |
|
|
|
||||||||||
|
можливість зниження модуляційного акустичного шуму, який генерується |
||||||||||||
|
двигуном, шляхом підвищення частоти модуляції за межі чутного діапазону |
||||||||||||
|
(понад 15…20 кГц). |
|
|
|
Iн, А |
|
|
|
|
|
|||
|
Є також і недоліки: |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
3000 |
|
|
|
|
|
||||||
|
збільшені |
динамічні |
втрати |
в |
|
|
|
|
|
||||
|
ключах внаслідок більшої час- |
2000 |
|
|
|
|
|
||||||
|
тоти їх перемикань. Для обме- |
|
|
|
|
|
|||||||
|
ження |
температури |
|
ключів |
на |
1000 |
|
|
|
|
|
||
|
великих частотах (понад 8…16 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
кГц) |
знижують |
допустимий |
0 |
12 |
15 |
20 |
25 |
30 fм, кГц |
||||
|
струм навантаження (т.зв. дено- |
10 |
|||||||||||
|
Рис. 3.49. Деноминація IGBT-модуля зі |
||||||||||||
|
мінація, див. рис. 3.49); |
|
|||||||||||
|
генерація |
високочастотних еле- |
зростанням частоти модуляції |
||||||||||
|
ктромагнітних |
радіозавад, |
які |
|
|
|
|
|
|
||||
|
можуть порушити роботу засобів зв’язку та систем автоматизації. |
|
|||||||||||
|
Зазначені переваги й обумовили використання інверторів із ШІМ у ви- |
||||||||||||
сокоточних, глибокорегульованих та швидкодіючих електроприводах (верстати |
|||||||||||||
з ЧПК, промислові роботи, слідкуючі системи тощо), а також високоякісних |
|||||||||||||
джерелах живлення змінного струму. Розширюється також сфера їх застосу- |
|||||||||||||
вання і в електроприводах загальнопромислових механізмів від малої до серед- |
|||||||||||||
ньої потужності. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
131
Найбільш поширеним різновидом ключів для АІН із ШІМ є IGBT- транзистори. Одноопераційні тиристори в сучасних інверторах не використовуються, оскільки ані вони самі, ані схеми їх штучної комутації не спроможні працювати за високих частот комутації.
Приклад 3.5. Гармоніки струму трифазного інвертора з ШІМ
Трифазний інвертор із синусоїдальною ШІМ живиться від джерела напруги Ud =400 В. Вихідна частота f =50 Гц. Частота модуляції fм =2 кГц. Роз-
рахувати коефіцієнти гармонік та викривлень струму навантаження для глибини модуляції =1 з урахуванням шести вищих гармонік із найбільшими амплітудами для навантаження з прикладу 3.3.
Кратність частоти модуляції
|
f |
м |
|
2 103 |
|||||
|
|
|
|
=40. |
|
||||
|
|
50 |
|||||||
|
f |
|
|
|
|||||
Амплітуда першої гармоніки напруги |
|||||||||
Um(1) |
|
Ud |
1 |
400 |
=200 В. |
||||
|
|
||||||||
|
|
|
|
2 |
2 |
|
Номери вищих гармонік k =36, 38, 42, 44, 79, 81.
Їхні амплітуди для =1 згідно з рис. 3.46 зведені до табл. 3.2.
Методика розрахунків опорів та струму та ж сама, що й у прикладі 3.3. Результати розрахунків опорів та гармонік струму наведені у табл. 3.2.
Діюче значення струму за даними табл. 3.2
|
|
1 |
|
|
|
|
|
44 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Im(k) |
=909,78 А. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
2 |
|
|
|
k 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Результати розрахунків до прикладу 3.5 |
|
Таблиця 3.2 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
36 |
|
|
38 |
79 |
|
81 |
42 |
|
44 |
||||
Um(k) |
|
|
|
|
|
200 |
|
|
|
10 |
|
|
60 |
40 |
|
40 |
60 |
|
10 |
|||||||||||
X(k) |
|
|
|
|
|
0,0973 |
|
3,503 |
|
|
3,697 |
7,687 |
|
7,881 |
4,087 |
|
4,281 |
|||||||||||||
Im(k) |
|
|
|
|
|
1286,41 |
|
2,85 |
|
|
16,23 |
5,20 |
|
5,075 |
14,68 |
|
2,34 |
|||||||||||||
Коефіцієнти викривлень та гармонік струму |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
Im(1) |
|
1286,41 |
=0,99984; |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
2I |
|
|
|
|
|
2 909,78 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
k |
гI |
|
|
1 |
|
|
1 |
|
1 |
|
|
1 0,01835. |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
I2 |
|
0,999842 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В) Регулювальні характеристики АІН із ШІМ
Регулювальною характеристикою інвертора з ШІМ є залежність амплітуди першої гармоніки вихідної напруги від амплітуди напруги керування. Ця характеристика є прямою лінією (рис. 3.50), нахил якої залежить від схеми ін-
132
вертора та амплітуди опорної напруги. Її можна отримати з виразів для коефіцієнту модуляції (3.5), (3.6):
Um(1) Umm Uкm kUкm,
Uопm
де k du Umm – коефіцієнт передачі інвертора (за першою гармонікою). duк Uопm
Унаслідок обмеження на максимальний коефіцієнт модуляції реально використовуються лише ділянки ОА та ОВ регулювальних характеристик. РХ у режимі перемодуляції зображені переривистими лініями. Їхніми асимптотами є рівні амплітуд перших гармонік напруги відповідних інверторів з амплітудною модуляцією (п. 3.1 та 3.3).
Приклад 3.6. Регулювальна характеристика трифазного АІН із ШІМ
Напруга живлення трифазного АІН із ШІМ Ud =400 В, амплітуда опор-
ної напруги в системі керування Uопm =10 В, частота модуляції fм =5 кГц. Три-
валості закривання та поновлення запірних властивостей використаних IGBT- транзисторів становлять toff tgq =2 мкс. Знайти коефіцієнт передачі АІН та
найбільшу можливу амплітуду першої гармоніки вихідної напруги. Максимально можливий коефіцієнт модуляції
m 1 toff tgq fм =1–(2+2) 10-6 5 103=0,98.
Теоретичний максимум амплітуди першої гармоніки вихідної фазної на-
пруги
Umm 0,5 Ud =0,5 400=200 В.
Коефіцієнт передачі
АІН
k Umm 200 =20.
Uопm 10
Найбільша можлива амплітуда першої гармоніки вихідної фазної напруги
Um(1) mUmm=0,98 200= =196 В.
Um(1) |
|
|
|
|
|
Ud |
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
A1 |
|
Um(1) |
1 |
|
|
|
|
|
A |
|
|
||
2 |
Ud |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
0,5 |
|
|
B |
В1 |
|
|
|
|
|
||
|
2 |
|
|
4(toff+tgq )fм |
|
0 |
|
mUопm |
U |
Uкm |
|
|
|
|
|
опm |
|
|
|
|
m 1 |
|
|
Рис. 3.50. Регулювальні характеристики |
|||||
|
інверторів із синусоїдальною ШІМ |
|
|||
|
(1– однофазного; 2 – трифазного) |
|
133
3.10. Трирівневі інвертори
А) Однофазні трирівневі інвертори
У потужних високовольтних перетворювачах частоти частота перемикання ключів порівняно невисока, і для поліпшення форми вихідного струму використовують трирівневі інвертори (інша назва – інвертори з фіксацією нульової точки). На рис. 3.51 наведена схема найпростішого однофазного трирівневого АІН зі спільною точкою. Його схема є подальшим розвитком реверсивної схеми рис. 2.13, розглянутої в п. 2.4. Існують також мостові (однота трифазні) трирівневі інвертори. Спільним для всіх таких інверторів є:
наявність спільної точки (0) джерела живлення;
подвоєна кількість керованих ключів;
наявність фіксуючих (кламперних) діодів (CVD1, CVD2), призначених для замикання індуктивних струмів навантаження після підключення навантаження до спільної точки.
|
|
Ud |
|
|
|
+ |
|
0 |
|
|
_ |
iвх1 |
С1 |
|
iвх0 |
С2 |
iвх2 |
|
CVD1 |
CVD2 |
|||
|
|
||||
|
|
|
Zн |
|
|
VS1 |
VS2 |
u |
i |
VS3 |
VS4 |
|
|
||||
VD1 |
VD2 |
VD3 |
|
VD4 |
|
|
а |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
uк1 |
uк3 uк2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ud /2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
uк4 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
u |
|
|
|
|
t |
|
iвх1 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
360 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
кр |
iвх2 |
|
t |
|
|
|
|
|
|
iвх0 |
t |
|
|
|
|
|
ср |
|
t |
б
Рис. 3.51. Однофазний трирівневий інвертор зі спільною точкою Тривалість роботи кр крайніх ключів (VS1 та VS4) менша, ніж середніх
ср (VS2 та VS3), проте їх сума ср кр 360о для забезпечення безперервності
струму навантаження. Ключі з парними номерами перемикаються у протифазі один до одного (відповідно як і непарні). Коли відкриті обидва лівих ключа, струм навантаження тече шляхом “+ джерела – VS1 – VS2 – навантаження – 0 джерела”, а до навантаження прикладена напруга лівої половини джерела живлення ( U d 2 ). Після закривання VS1 струм навантаження замикається через
діоди VD2 та CVD1, а на навантаженні – нульова напруга. Обидва середні тиристори VS2 та VS3 на цьому інтервалі отримують сигнали керування, щоб дати можливість струму навантаження, якщо потрібно, змінити знак. На другому півперіоді все повторюється за участю правих ключів та правої половини джерела. Як видно з рис. 3.51,б, вихідна напруга має три рівні: 0 та U d 2 і, як на-
слідок, менший вміст вищих гармонік. Миттєві вхідні струми iвх1 та iвх2 короткочасно змінюють знак унаслідок індуктивного характеру навантаження. Сере-
134
дні їхні значення |
дорівнюють один одному. Струм |
нульової |
точки |
iвх0 |
||||||
iвх2 |
iвх1 , який протікає фіксуючими діодами, завжди знакозмінний. |
|
||||||||
|
Ud |
|
|
uк1 |
uк2 |
|
|
|
|
|
+ |
|
0 |
|
_ |
uк3 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|||||
iвх1 |
С1 |
|
С2 |
iвх2 |
uк4 |
|
uк5 |
|
|
|
|
|
iвх0 |
|
uк6 |
|
|||||
|
|
|
|
|
uк7 |
|
|
|
|
|
|
CVD1 |
|
CVD2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
uк8 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
VS1 |
VS2 |
|
VS3 |
VS4 |
Ud |
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
Ud /2 |
|
u |
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
360 |
|
|
|
|
|
VD1 |
VD2 |
|
VD3 |
VD4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
iвх1 |
|
|
|
|
|
|||
|
CVD3 |
|
CVD4 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
t |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VS5 |
VS6 |
|
VS7 |
VS8 |
|
|
iвх2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
iвх0 |
|
|
|
|
|
VD5 |
VD6 |
u |
VD7 |
VD8 |
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
i |
Zн |
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Рис. 3.52. Однофазний мостовий трирівневий інвертор |
|
|
|
Більші регулювальні властивості має мостовий трирівневий АІН (рис. 3.52). Він складається з двох однакових плечей із попередньої схеми. Якби ключі VS7, VS8 працювали синфазно з VS1, VS2, а VS5, VS6 – із VS3, V4, вихідна напруга нічим не відрізнялася би від напруги однофазного дворівневого моста (п. 3.2, 3.8). Проте, хоча закони керування верхнім та нижнім плечами схеми ідентичні, діаграма керуючих імпульсів нижнього зсунута за фазою на кут відносно верхнього. Завдяки цьому форма вихідної напруги ще більше наближена до синусоїди.
Б) Трифазний трирівневий інвертор
Трифазний мостовий трирівневий інвертор зображений на рис. 3.53. Ускладнення схеми порівняно з звичайним трифазним мостом (рис. 3.8) надає додаткових можливостей. Кожна з фаз навантаження може бути підключеною не тільки до позитивного (наприклад, фаза А – через ключі VS1, VS2 або відповідні діоди) та негативного (через ключі VS3, VS4) полюсів джерела живлення, а й до спільної точки (через ключі VS2, VS3 та діоди CVD1, CVD2). Це дає можливість суттєвого збільшення кількості можливих станів АІН (до 27 замість 8 для звичайного трифазного моста) і покращання форми вихідних напруги та струму.
На рис. 3.54 наведені часові діаграми інвертора для алгоритму керування, що використовує 12 із 27 можливих станів. Алгоритм побудований таким
135
чином, що всі крайні ключі отримують |
|
|
|
Ud |
|
||||||||
імпульси керування протягом кр =150 , |
+ |
|
|
0 |
_ |
||||||||
|
|
|
|||||||||||
а всі середні – протягом ср =210. Ко- |
iвх1 |
|
С1 |
С2 |
iвх2 |
||||||||
|
|
iвх0 |
|||||||||||
жен ключ, як і в звичайному мостовому |
VS1 |
|
VS2 |
VS3 |
VS4 |
||||||||
АІН, перемикається лише раз за період |
|
|
|
|
|
||||||||
вихідної напруги, проте завдяки більшій |
|
|
|
|
|
||||||||
кількості ключів фазна напруга комуту- |
VD1 |
|
|
VD3 |
|
||||||||
ється вдвічі частіше, |
що призводить до |
|
VD2 |
VD4 |
|||||||||
покращання форми струму. Фазна на- |
CVD1 |
|
|
|
CVD2 |
||||||||
VS5 |
|
|
|
VS8 |
|||||||||
пруга |
може |
мати |
чотири |
рівні: |
0, |
VS6 |
VS7 |
||||||
U d 3 , |
U d |
2 , |
2U d 3 ; |
лінійна |
– |
|
|
|
|
|
|||
три: 0, |
U d 2 , |
U d . Як видно, переми- |
|
|
|
|
|
||||||
кання фази від одного крайнього потен- |
VD5 |
|
VD6 |
VD7 |
VD8 |
||||||||
ціалу до іншого завжди здійснюється |
CVD3 |
|
|
|
CVD4 |
||||||||
через нульовий. Миттєві вхідні струми |
VS9 |
VS10 |
VS11 |
VS12 |
|||||||||
iвх1 та iвх2 |
знаку не змінюють, якщо зсув |
|
|
|
|
|
|||||||
між струмом та напругою н |
75. Їхні |
|
|
|
|
|
|||||||
змінні складові частоти 3f зсунуті на пі- |
VD9 |
VD10 |
VD11 VD12 |
||||||||||
вперіоду пульсацій. |
|
|
|
|
|
|
|
|
CVD6 |
||||
|
На |
рис. 3.55 |
зображені |
схеми |
CVD5 |
iA |
|||||||
|
|
|
iC |
|
|||||||||
з’єднання фаз навантаження (стани АІН) |
|
|
|
|
|
||||||||
для всіх 12 інтервалів діаграми рис. 3.54. |
|
|
uA |
uC |
|
||||||||
На початку інтервалу ІІІ струм фази А |
|
|
|
|
|
||||||||
негативний, і тому він тече зворотними |
Рис. 3.53. Трифазний трирівневий |
||||||||||||
діодами VS1 та VS2 і лише після зміни |
|
|
|
АІН |
|
||||||||
знаку – тиристорами, як показано на рис. 3.55. Якби кут н був менший 30, |
|||||||||||||
струм змінював би знак на інтервалі ІІ (спочатку – схема ІІ, потім – ІІа). |
|
||||||||||||
|
Анодна напруга на закритих тиристорах удвічі менша порівняно зі зви- |
||||||||||||
чайною мостовою схемою завдяки послідовному з’єднанню двох ключів. |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблиця 3.3 |
|
|
|
|
|
|
Гармоніки фазної напруги |
|
|
|
k |
1 |
5 |
7 |
11 |
13 |
17 |
19 |
23 |
25 |
29 |
31 |
|
U m(k ) |
0,594 |
0,0085 |
0,0061 |
0,054 |
0,0457 |
0,0025 |
0,0022 |
0,0258 |
0,0238 |
0,0015 |
0,0014 |
||
|
U d |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Амплітуда першої гармоніки фазної напруги
U m(1) U d 2 3 =0,594. 2
Амплітуди інших старших гармонік вихідної фазної напруги представлені в табл. 3.3 та на рис. 3.56. Як видно, перша гармоніка дещо нижча, ніж у звичайній трифазній мостовій схеми (п. 3.4), проте гармоніки з номерами 12i 5, 12i 7 ( i =0, 1, 2,… ) послаблені більше, ніж на порядок. Найстарша з
136
вищих гармонік із помітною амплітудою – одинадцята. Наслідком цього є набагато краща форма вихідного струму. За однакових же коефіцієнтів викривлення струму частота перемикання ключів у таких АІН буде вчетверо меншою.
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII VIII IX |
X |
XI |
XII |
I |
II |
III |
IV |
||
|
|
ua |
|
|
|
ia |
|
|
U |
d |
/3 |
|
|
|
Ud /2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ub |
|
|
|
|
|
ib |
|
2Ud /3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
н |
uc |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ic |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
uab |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
Ud |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ud /2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
iвх1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
iвх2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
iвх0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
uк1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
uк2 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
uк3 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
uк4 |
|
|
|
|
uк5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
uк6 |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
uк7 |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кр=150 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
uк8 |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
uк10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
uк9 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
uк11 |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
uк12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ср=210 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 3.54. Часові діаграми трирівневого АІН
137
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VS3 |
VS4 |
|
|
|
|
CVD2 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Za |
|
|
|
|
|
|
|
||||
+ |
VS9 |
VS10 |
Zc |
|
|
|
|
|
|
– |
|
|
|
i =i |
вх0 |
|
VS3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ia |
|
|
|
|
a |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Zb |
|
|
|
|
|
|
Za |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
ic=iвх1=iвх2 |
|
|
ib |
VS7 |
|
VS8 |
VS9 VS10 |
Zc |
|
Zb VS7 VS8 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
I |
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
– |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
ic=iвх1 |
ib=-iвх2 |
||
|
|
CVD1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
II |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
ia=iвх0 |
|
|
|
|
VS2 |
|
|
VS1 |
|
VS2 |
Za |
|
|
||||
VS9 VS10 |
Za |
|
|
|
|
|
VS8 |
+ |
|
|
|
|
ia |
|
Zb |
VS7 VS8 |
|||
Zc |
|
|
|
Zb |
VS7 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Zc |
|
– |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
+ |
|
|
|
|
|
|
|
ib=-iвх2 |
|
– |
VS9 |
|
|
|
|
|
ib=-iвх1=-iвх2 |
||
|
|
|
i |
=i |
вх1 |
|
|
|
VS10 |
ic |
|||||||||
|
|
|
c |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
IIа |
|
|
|
|
|
|
|
III |
|
|
|||
|
|
CVD6 |
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
ic=iвх0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zc |
VS11 |
VS12 |
||
|
|
|
|
|
VS11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ VS1 VS2 |
Za |
|
|
|
||||||
|
|
|
Zc |
|
|
|
|
|
|
|
ic |
– |
|||||||
VS1 VS2 |
|
|
|
|
VS7 |
VS8 |
|
|
|
|
|
|
Zb |
|
|||||
Za |
|
|
|
Zb |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
– |
ia=iвх1=iвх2 |
ib |
VS7 |
VS8 |
||||
|
|
ia=iвх1 ib=-iвх2 |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
IV |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
CVD3 |
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
ib=iвх0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
VS1 |
|
|
VS2 |
Za |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
VS7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Zc |
VS11VS12 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ia |
|
|||
|
|
|
Zb |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
VS1 VS2 |
|
|
|
|
VS11 VS12 |
|
|
|
|
|
Zb |
|
– |
||||||
Za |
|
|
|
Zc |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
– |
VS5 |
|
VS6 |
|
ib |
ic=-iвх1=-iвх2 |
||
|
|
|
|
|
|
|
ic=-iвх2 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
ia=iвх1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VII |
|
|
VI
Рис. 3.55 Стани трирівневого інвертора
138
CVD1 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zc |
|
VS11 |
VS12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ia=iвх0 |
VS2 |
|
|
+ VS5 VS5 |
Zb |
|
|
|
ic |
– |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Za |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VS5 VS6 |
Za |
|
VS11 VS12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
VS4 |
|||
b |
c |
|
i =i |
=i |
|
ia |
VS3 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
b |
вх1 |
вх2 |
|
|
|||||
|
Z |
Z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
+ |
|
ic=-iвх2 |
|
|
– |
|
|
|
|
|
IX |
|
|
|
|
|
ib=iвх1 |
|
|
|
|
VS9 |
VS10 |
Zc |
|
|
|
||||
|
VIII |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Za |
VS3 VS4 |
||
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
Ic |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
Zb |
|
|
|
||
CVD5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
– |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
ic=iвх0 |
|
|
|
|
|
|
VS5 |
VS6 |
|
ib |
|
ia=-iвх1=-iвх2 |
|||
VS10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
XI |
|
|
|
|||
|
Zc |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
VS5 VS6 |
|
VS3 |
VS4 |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
||
Zb |
Za |
|
|
|
CVD5 |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
+ |
ib=iвх1 ia=-iвх2 |
|
|
– |
|
|
Ib=iвх0 |
|
VS10 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
Zb |
|
|
|
|
||||
|
X |
|
|
|
|
VS9 VS10 |
|
|
|
VS4 |
|||||
|
|
|
|
|
Zc |
|
Za |
VS3 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
ic=iвх1 ia=-iвх2 |
– |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
XII |
|
|
|
|
Рис. 3.55 (продовження). Стани трирівневого інвертора |
|
|||||||||||||
|
U m(k ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U d |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
5 |
7 |
11 |
13 |
17 |
19 |
23 |
25 |
29 |
31 |
k |
|
Рис. 3.56 Гармоніки вихідної напруги трифазних мостових інверторів (1– трирівневого; 2 – дворівневого)
139
Приклад 3.7. Гармоніки струму трирівневого АІН
Розрахувати коефіцієнт викривлень струму навантаження трирівневого трифазного інвертора ( кр =150) з урахуванням п’яти старших вищих гармонік
для умов прикладу 3.3.
Методика розрахунків та ж сама, що й у прикладі 3.3. Для розрахунку гармонік напруги та струму використано дані табл. 3.3. Результати розрахунків опорів та гармонік струму зведені до табл. 3.4.
Таблиця 3.4
Результати розрахунків до прикладу 3.6
k |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
7 |
|
11 |
13 |
17 |
|
Um(k) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
237,6 |
|
|
|
|
|
3,412 |
2,436 |
|
21,6 |
18,28 |
1,004 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
X(k) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,0973 |
|
|
|
|
0,4865 |
0,6811 |
|
1,0703 |
1,2649 |
1,6541 |
|||||||||||
Im(k) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1293,37 |
|
|
7,0113 |
3,5760 |
|
20,180 |
14,451 |
0,60696 |
|||||||||||||
Діюче значення струму за даними табл. 3.4 |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
17 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
I |
|
|
|
|
|
Im(k ) |
=914,74 А. |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
k 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Коефіцієнти викривлень та гармонік струму |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
Im(1) |
|
|
1293,37 |
|
=0,9998; |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2I |
|
|
|
|
2 914,74 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
k |
|
|
|
1 |
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
1=0,0201. |
|
|
|
||||||||||||||||
гI |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
0,99982 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
З порівняння результатів видно, що коефіцієнт гармонік струму набагато менший, ніж у звичайній трифазній схемі з амплітудною модуляцією (приклад 3.3) і близький до такого за широтно-імпульсної модуляції (приклад 3.5).
Схема має додаткові можливості регулювання рівня вихідної напруги за незмінного рівня вхідної без збільшення частоти перемикання ключів. Для цього необхідно лише змінювати тривалості роботи крайніх та середніх ключів так, щоб їх сума завжди дорівнювала кр+ ср=360 (інакше не буде виконано умову безперервності фазного струму та незмінності структури силового кола інвертора). Зміна кр призводить до зміни переліку використовуваних станів АІН, форми та рівня вихідної напруги. Збільшивши кр до 180 , отримаємо алгоритм із дещо більшою порівняно з рис. 3.54 напругою, ідентичний зображеному на рис. 3.9 для звичайного трифазного моста. Зменшення кр, навпаки, знижує рівень вихідної напруги шляхом широтно-імпульсної модуляції на основній частоті. На рис. 3.57 наведені діаграми півхвиль фазної напруги для різних тривалостей роботи крайніх ключів, а на рис. 3.58 – приклад діаграм напруг та імпульсів керування для кр=120. Зі зменшенням рівня напруги форма її погіршується. Рівні діючого значення фазної напруги U ф , її першої гармоніки Uфm(1) та
коефіцієнту викривлень напруги U зведені до табл. 3.5.
140