Numer: 03/2024 Str. 149
Autorzy: Taha Hussein , Dahaman Ishak , Mohamad Tarnini :
Tytuł: Zmniejszona liczba komponentów przy optymalnym przełączaniu zapewniającym minimalne THD w falowniku wielopoziomowym
Streszczenie: W artykule przedstawiono projekt i realizację wielopoziomowego falownika 31 (31-MLI) odpowiedniego do zastosowań przemysłowych średniej i dużej mocy. Badania uwzględniają redukcję komponentów stosowanych w przełącznikach i źródłach prądu stałego, a także redukcję całkowitego zniekształcenia harmonicznych (THD) napięcia wyjściowego poprzez selektywną eliminację harmonicznych (SHE). W tym celu stosuje się trzy wydajne algorytmy wyznaczające optymalne wartości kątów przełączania. Algorytmy te to algorytm genetyczny_(GA), optymalizacja szarego wilka_(GWO) i algorytm śluzowca_ (SMA). Z każdego algorytmu wybrano kąty przełączania, które dają najniższą wartość THD, zestawiono w tabeli dla szerokiego zakresu współczynnika modulacji (m) i nazwano zintegrowanym optymalizatorem hybrydowym (IHO). Zbudowany jest zredukowany model przełączników 31-MLI, kontrolowany przez Arduino i programowany pod wybranymi zoptymalizowanymi kątami. Dla wszystkich zoptymalizowanych przypadków przeprowadzane jest badanie porównawcze. Aby zweryfikować skuteczność proponowanej IHO, model 31-MLI jest modelowany w środowisku MATLAB Simulink. Zbudowano i przetestowano także eksperymentalny prototyp. Kompleksowe wyniki symulacji i eksperymentów są analizowane i porównywane w różnych warunkach operacyjnych. Wyniki pokazują, że proponowana IHO może osiągnąć minimalne THD w 31-MLI.
Słowa kluczowe: Falownik wielopoziomowy, MLI, GA, GWO, SMA