modele matematyczne energoelektronicznych przekształtników ...

120
J. Iwaszkiewicz
Amplitudy impulsów zostały oznaczone jako f f , f , f , f , f , f ,
4 k−, 3k−
2k−
1k−
0k
1k+
2k+
f3 k+ , f4k+
. Kształtowanie przebiegu wyjściowego w przekształtniku rekurencyjnym
polega, tak jak w przekształtniku ortogonalnym, na konkatenacji ciągu impulsów. Z tą
różnicą, że zakres kątowy każdego impulsu jest równy α = π / 27. Wobec tego kąty
położenia kolejnych impulsów na osi x można ustalić za pomocą funkcji skalującej
φ n (x), w której zgodnie z definicją (4.1), (patrz rozdz. 4), przyjęto α = π / 27. Poniżej
podano wzór określający przebieg wyjściowy fazy a w przekształtniku RECOVT.
Formalnie wzór (6.15) określa przebieg u a (x) w przedziale x ∈ < π /3,2π + π /3).
Jednakże u a (x) jest przebiegiem okresowym dla którego u ( π n + x) = u ( x) , n∈W
a
2
a
.
u
a
( x)
2
= U
3
+
k=
6 n=
3
∑∑
D
k=
1 n=
0
k=
6 n=
4
∑∑
k=
1 n=
1
⎡
⎢ f
⎣
⎡
⎢ f
⎣
(4−n)
k−
nk+
⎛ π π ⎞⎤
ϕ ⎜ x − k − n ⎟⎥
+
⎝ 3 27 ⎠⎦
⎛ π
ϕ ⎜ x − k −
⎝ 3
( 4 + n)
π ⎞⎤
⎟
27
⎥
⎠⎦
k=
6
∑
k=
1
f
0k
⎛ π 4π
⎞
ϕ ⎜ x − k − ⎟ +
⎝ 3 27 ⎠
(6.15)
Wyrażenie (6.15) opisuje model matematyczny przekształtnika RECOVT
w całym okresie przebiegu przemiennego.
6.6. Badania przekształtnika rekurencyjnego
6.6.1 Badania symulacyjne
Przed podjęciem badań eksperymentalnych przeprowadzono badania symulacyjne
przekształtnika z wykorzystaniem programu Matlab. W celu porównania z przekształtnikiem
OVT utrzymano poziom napięcia obwodu pośredniczącego u D
równe
600 V i założono wartości współczynników: m 1
= 0, 364 i m 2
= 0, 121. Na rysunku 6.17
przedstawiono napięcia wyjściowe poszczególnych falowników w kolejności: napięcie
u MI
, napięcie u AI1
, napięcie u AI2
. Falownik główny jest sterowany za pomocą fali prostokątnej,
o częstotliwości równej częstotliwości podstawowej harmonicznej napięcia
wyjściowego. Sterowanie falowników pomocniczych opisuje model matematyczny
przekształtnika. Impulsy sterujące odpowiadające impulsom wyjściowym są odpowiednio
krótsze, jednak w porównaniu ze sterowaniem z modulacją szerokości impulsów,
przełączanie falowników pomocniczych jest stosunkowo wolne. Rysunek 6.17 pokazuje
impulsy wyjściowe, których amplituda została już dobrana do wymagań wynikających
z zasady działania przekształtnika rekurencyjnego. W trakcie badań symulacyjnych nie
uwzględniono transformatorów sprzęgających. Otrzymane wyniki odpowiadają więc
układowi, w którym wszystkie falowniki składowe zasilane są z osobnych źródeł.
PRACE INSTYTUTU ELEKTROTECHNIKI, zeszyt 227, 2006