Numer: 10/2007 Str. 54-58
Autorzy: Bernd Orlik , Timo Christ :
Tytuł: Eliminacja poziomów subtrakcyjnych i quasi-redundancyjnych w kaskadowych przekształtnikach wielokomórkowych
Streszczenie: Kaskadowy przekształtnik wielokomórkowy, coraz chętniej stosowany w napędach średniego napięcia, charakteryzuje się pewną ilością niepożądanych stanów łączeniowych, zmniejszających efektywność całego systemu. Takie stany prowadzą do cyrkulacji mocy pomiędzy komórkami, niestabilności w obwodzie pośredniczącym DC oraz zbytecznych przełączeń pomiędzy stanami. W artykule przeprowadzono identyfikację niepożądanych stanów przekształtnika oraz wprowadzono koncepcję poziomów subtrakcyjnych. Obliczenia pokazują wpływ eliminacji tych stanów na liczbę dostępnych poziomów napięcia wyjściowego w przekształtniku trzy- i cztero-komórkowym. Na podstawie modelu symulacyjnego przekształtnika wydzielono i przeprowadzono badania optymalnych konfiguracji obwodu pośredniczącego DC. Pokazano, że stabilność obwodu DC można znacząco poprawić przez eliminację poziomów subtrakcyjnych, co nie wpływa w istotny sposób na wartość THD. Przekształtniki, w których stosuje się cztero-kwadrantowe zasilanie komórek, mogą osiągać wyższą sprawność przez wystrzeganie się tworzenia pętli przepływu mocy pomiędzy komórkami, a proste przetwornice zastosowane do zasilania jedno-kwadrantowego pozwalają zminimalizować pojemnościowy zasobnik energii w obwodzie DC.
Słowa kluczowe: system wielopoziomowy, przekształtniki DC-AC, falowniki, układy kaskadowe, przekształcanie energii elektrycznej, energoelektronika