Зниження динамічних втратв активному однофазному чотириквадрантному перетворювачі з покращеним алгоритмом гістерезисної модуляції

Abstract

UA: Існуючі діоди та тиристорні випрямлячі, які застосовуються в тягових приводах електрорухомого складу змінного струму, є морально застарілими та вимагають модернізації. На сьогодні перспективним є застосування активних чотириквадрантних випрямлячів напруги, перевагою яких є можливість реалізації коефіцієнта потужності, близького до одиниці, можливість формування вхідного струму, наближеного до синусоїди, а також реалізація режиму рекуперації енергії до живильної мережі. Досить широкого поширення набули гістерезисні системи керування (СК) цих перетворювачів. Проте недоліком гістерезисної модуляції в активних випрямлячах є необхідність реалізації змінної і досить високої частоти комутації в силових ключах: від одиниць до десятків кілогерц. У статті запропонована покращена гістерезисна СК, яка завдяки удосконаленому алгоритму комутації силових ключів дає змогу в порівнянні з відомими гістерезисними СК знизити динамічні втрати до 33%. Отримані теоретичні положення співпадають з результатами імітаційного моделювання, виконаного в середовищі Matlab.

EN: Diodes and thyristor rectifiers used in traction drives of electric traction (EMF) alternatives are obsolete and require modernization. At the same time, it is promising to use in traction drives the active four-quadrant voltages rectifier. The advantage of which is the ability to implement a unity power factor, the formation of an sinusoid input current, and also the implementation of the mode of energy recovery into the power grid. Hysteresis control systems have been widely used for active four-quadrant converters. However, the lack of hysteresis modulation in active rectifiers is the need to implement a variable and a fairly high switching frequency in power switches: from kHz to tens of kHz. The paper proposes an improved hysteresis control system, which allows to reduce dynamic losses in power convertor up to 33%. Proposed theoretical positions are confirmed by the results of simulation performed in the Matlab.