МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С АЛГОРИТМАМИ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВЕКТОРНОЙ МОДУЛЯЦИИ
Аннотация и ключевые слова
Аннотация (русский):
Показана актуальность исследования электроприводов с асинхронными двигателями и преобразователями частоты, содержащими автономный инвертор напряжения с пространственно-векторной модуляцией; проведен краткий обзор исследований в этой области. Целью работы является разработка модели преобразователя частоты с алгоритмами пространственно-векторной модуляции средствами Matlab Simulink, пригодной для ее дальнейшего применения в моделях электроприводов переменного тока. Для достижения поставленной цели применены методы теории электропривода, численные методы, методы решения систем алгебраических уравнений, методы компьютерного моделирования. Модель преобразователя описана в неподвижной двухфазной системе координат. В качестве автономного инвертора напряжения выбрана классическая структура двухуровневого преобразователя. Адекватность разработанной модели подтверждают приведенные результаты ее применения для электропривода с асинхронным двигателем мощностью 5,5 кВт в статических и динамических режимах работы. Результаты работы позволили установить характер зависимости коэффициента гармонических искажений тока статора от момента сопротивления, частоты коммутации силовых ключей автономного инвертора напряжения и частоты тока статора при применении системы скалярного управления асинхронным двигателем.

Ключевые слова:
преобразователь частоты, автономный инвертор напряжения, модуляция, асинхронный двигатель, коэффициент гармонических искажений
Список литературы

1. Roomi, M.M. An overview of carrier-based modulation methods for Z-source inverter / M.M. Roomy // Power Electronics and Drives, 2019, Vol. 4(39). – DOI: 10.2478/pead-2019-0007

2. Quan, H. Study of a novel over-modulation technique based on space-vector PWM / H. Quan, Z. Gang, C. Jie, Z. Wu, and Z. Liu // IEEE Computer Distributed Control and Intelligent Environmental Monitoring (CDCIEM), 2011, pp. 295-298. – DOI: 10.1109/CDCIEM.2011.187

3. Leedy, A.W. Harmonic analysis of a space vector PWM inverter using the method of multiple pulses / A.W. Leedy, R.M. Nelms // IEEE Transactions on Industrial Electronics, July 2006, Vol. 4, pp. 1182-1187. – DOI: 10.1109/ISIE.2006.295805

4. Zhou, K. Relationship between space-vector modulation and three- phase carrier-based PWM: a comprehensive analysis [three-phase inverters] / K. Zhou and D. Wang // IEEE Transactions on Industrial Electronics, February 2002, Vol. 49, No. 1, pp. 186-196. – DOI: 10.1109/41.982262

5. Kumar, K.V. Simulation and comparison of SPWM and SVPWM control for three phase inverter / K.V. Kumar, P.A. Michael, J.P. John and S.S. Kumar // ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, July 2010, Vol. 5, No. 7, pp. 61-74.

6. Sabarad, J. Comparative analysis of SVPWM and SPWM techniques for multilevel inverter / J. Sabarad, G.H. Kulkami // 2015 International Conference on Power and Advanced Control Engineering (ICPACE). – DOI: 10.1109/ICPACE.2015.7274949

7. Krishnan, V. Electric Motor Drives: modeling, analysis and control / V. Krishnan // Virginia Tech, Blacksburg, VA, 2001.

8. Kosmodamianskii, A.S. Scalar control systems for a traction induction motor / A.S. Kosmodamianskii, V.I. Vorobiev, A.A. Pugachev // Russian Electrical Engineering, 2016, vol. 87, No. 9, pp. 518-524. – DOI: 10.3103/S1068371216090078