Method for optimization of switching frequency in frequency converters

Abstract

EN:. A method for optimizing the frequency of pulse-width modulation in frequency converters, the load of which is an asynchronous motor, is presented according to the criterion of the minimum total power losses in the power transistors of the inverter and the resistance of the motor windings. The proposed calculation technique allows determining the dependence of static and dynamic losses in power IGBT-transistors with a sufficiently high accuracy while being in the MelcoSim software environment. To calculate the losses in the motor, it is shown that the switching frequency of the power switches affects the harmonic distortion factor and the average value of the phase current of the induction motor. Provided that only the first harmonic of the current performs the useful action in an asynchronous motor, the dependence of additional power losses on the switching frequency is given.

UA: Представлена методика оптимізації частоти широтно-імпульсної модуляції в перетворювачах частоти, навантаженням яких є асинхронний двигун, за критерієм мінімуму сумарних втрат потужності в силових транзисторах інвертора та опорі обмоток двигуна. Запропонована методика розрахунку дозволяє у програмному середовищі MelcoSim із досить високою точністю визначати залежність статичних і динамічних втрат в силових IGBT-транзисторах. Для розрахунку втрат у двигуні показано, що частота комутації силових ключів впливає на коефіцієнт гармонічних спотворень і середньоквадратичне значення фазного струму асинхронного двигуна. За умови, що корисну дію в асинхронному двигуні виконує лише перша гармоніка струму, приведена залежність додаткових втрат потужності від частоти комутації.