МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ ТА МЕТОДИКА ФОРМУВАННЯ ВИХІДНОЇ НАПРУГИ ЗАДАНОЇ ФОРМИ В ОДНОФАЗНОМУ ТИРИСТОРНОМУ ПЕРЕТВОРЮВАЧІ ЧАСТОТИ

Анотація

У цій статті представлено математичну модель та техніку гістерезисного керування для однофазного тиристорного перетворювача частоти, призначеного для синтезу напруги заданої форми. Перетворювач складається з керованого двопівперіодного випрямляча з трансформатором із середньою точкою, фільтра ланцюга постійного струму типу LC та паралельного інвертора з комутуючим конденсатором. Модель базується на представленні в просторі станів із нелінійними диференціальними рівняннями, які включають логічні змінні для відображення змінної топології, зумовленої станами комутації тиристорів, зокрема магнітними потокозчепленями, струмами обмоток і напругами на конденсаторах.

Фазове керування регулює вихідну напругу випрямляча, тоді як гістерезисне керування інвертора забезпечує перемикання пар тиристорів для утримання вихідної напруги в межах заданого діапазону навколо візрцевого сигналу. Чисельна симуляція оцінює продуктивність при різних робочих частотах, демонструючиплавні перехідні процеси та високу точність синусоїдальної форми напруги на низьких частотах із швидким затуханням коливань; на вищих частотах система продовжує демонструвати надійну продуктивність та високоточне відстеження, демонструючи широку робочу смугу пропускання та швидку динамічну реакцію методу керування.

Ця робота заповнює прогалину в застосуванні нелінійного керування до схем із тиристорними топологіями для точного модулювання форми напруги вихідного сигналу, сприяючи підвищенню якості електроенергії в системах з’єднання з мережею відновлюваних джерел та інших застосуваннях.