Модель 3L-NPC преобразователя
nicachПодробное видео с объяснением:
Для практической реализации систем управления высокомощными электроприводами необходимо применять многоуровневые топологии преобразователей. В данном разделе представлена комплексная модель трехуровневого инвертора с фиксированной нейтралью (3L-NPC) в среде Engee с реализацией ШИМ методом мгновенных фазных потенциалов (min-max injection).
Рассматриваемая модель включает:
-
Силовую схему 3L-NPC — топологию с десятью полупроводниковыми приборами на фазу (четыре IGBT-транзистора T1-T4, четыре антипараллельных диода D1-D4 и два фиксирующих диода D5-D6), обеспечивающую формирование трех уровней выходного напряжения (+Vdc/2, 0, −Vdc/2).
-
Правила безопасной коммутации — алгоритм управления последовательностью включения/выключения ключей для предотвращения короткого замыкания и перенапряжений, критичный для надежной работы преобразователя.
-
Метод ШИМ на основе модификации несущей — реализацию пространственно-векторной модуляции через анализ фазных потенциалов с вычислением смещения, эквивалентного инжекции третьей гармоники.
-
Генерацию управляющих сигналов — формирование 12 импульсов для трехфазного инвертора путем сравнения коэффициентов заполнения с верхней и нижней треугольными несущими.
Программная реализация выполнена на языке C в составе блока пользовательского кода среды Engee, обеспечивающем реализацию сложных алгоритмов управления с возможностью последующего портирования на встраиваемые системы реального времени.
Список литературы
-
Филатов В. Двух- и трехуровневые инверторы на IGBT. Перспективные решения // Силовая Электроника. 2012. № 4. С. 38-43.
-
Рабл И., Николаи У. 3-L NPC-инвертор: управление, режимы работы, расчет параметров / Пер. и коммент. А. Колпакова // Силовая электроника. 2016. № 3. С. 42-48.
-
Чепига А. А., Али Ю., Столяров Е. О. Разработка системы управления 3-уровневого преобразователя для ветрогенераторных установок с переменной частотой вращения // Энергосбережение - теория и практика : Труды Одиннадцатой Всероссийской конференции с Международным участием, Москва, 10–14 октября 2022 года. Москва : ООО "РАДУГА", 2022. С. 256-261.