modele matematyczne energoelektronicznych przeksztaÅtników ...
modele matematyczne energoelektronicznych przeksztaÅtników ...
modele matematyczne energoelektronicznych przeksztaÅtników ...
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Modele <strong>matematyczne</strong> <strong>energoelektronicznych</strong> przekształtników wielopoziomowych. Analiza ... 131<br />
liczbą źródeł zasilających, a więc przy założonym niskim poziomie aproksymacji.<br />
Natomiast przekształtniki, w których elementami ortogonalnymi są wektory przestrzenne<br />
− OVT i RECOVT, cechuje niska zawartość wyższych harmonicznych przebiegu<br />
wyjściowego aczkolwiek ich rozwiązania układowe trudno uznać za konkurencyjne.<br />
Niemniej można je z powodzeniem stosować w zasilaczach bezprzerwowych, regulatorach<br />
napięcia sieci oraz przekształtnikach energii elektrycznej DC / AC, pracujących<br />
przy częstotliwości sieciowej lub wyższej, z możliwością podwyższenia częstotliwości<br />
przetwarzania do kilkudziesięciu i więcej kHz.<br />
Jednakże, jak wykazano w rozdz. 4, kryterium minimalnej zawartości wyższych<br />
harmonicznych (najmniejszego THD), nie daje automatycznie odpowiedzi na pytanie<br />
o najlepszy kształtu przebiegu wyjściowego pod kątem filtracji. Analiza widmowa przebiegów<br />
wyjściowych, możliwych do uzyskania w falowniku trójpoziomowym, wykazała,<br />
że sam dobór właściwego zestawu parametrów opisujących elementy ortogonalne<br />
może przynieść zmniejszenie wartości THD o więcej niż 10 %, tj. od wartości około<br />
31 % do wartości poniżej 21 %. Natomiast analiza prowadzona pod kątem oceny kosztów<br />
filtracji, skłoniła autora do przedstawienia propozycji nowej definicji współczynnika<br />
pasmowego THD B , zgodnie z którą wszystkim wyższym harmonicznym przypisane<br />
są logarytmiczne współczynniki wagi. Rząd harmonicznej stanowi liczbę logarytmowaną,<br />
a pasmo B − podstawę logarytmu. Wartość współczynnika pasmowego okazała<br />
się przydatnym kryterium oceny przebiegu schodkowego pod kątem filtracji. W przedstawionym<br />
w pracy zastosowaniu współczynnika THD B , pasmo B oznacza pasmo filtru<br />
dolnoprzepustowego. W ogólności współczynnik pasmowy może być stosowany do<br />
oceny przebiegów zawierających harmoniczne w dowolnym paśmie np. przebiegów<br />
wyjściowych falowników sterowanych według metody PWM.<br />
Przedstawione <strong>modele</strong> przekształtników mają charakter uniwersalny dzięki zapisowi<br />
<strong>matematyczne</strong>mu i mogą być swobodnie rozwijane dając impuls rozwojowy<br />
w dziedzinie falowników wielopoziomowych. Jednym z kierunków rozwojowych może<br />
być np. poszerzanie bazy elementów ortogonalnych o nowe funkcje, jak na przykład<br />
wspomniane funkcje trójkątne czy trygonometryczne. Inny kierunek polega na wprowadzeniu<br />
do modeli matematycznych funkcji sterujących i poszukiwaniu optymalnych<br />
rozwiązań pod względem zawartości wyższych harmonicznych. Użyteczne tu może być<br />
kryterium najmniejszej wartości współczynnika pasmowego THD B .<br />
Wszystkie opisane w niniejszej pracy <strong>modele</strong> <strong>matematyczne</strong> przekształtników<br />
implikują proste rozwiązania układów sterowania i niską częstotliwość przełączania<br />
łączników w poszczególnych falownikach. Obszar zastosowań przekształtników odpowiadających<br />
zaprezentowanym modelom obejmuje szeroką gamę urządzeń takich jak<br />
zasilacze bezprzerwowe, regulatory napięcia sieci, układy FACTS, UPQC i rozmaite<br />
przekształtniki energii elektrycznej AC/DC oraz DC/AC.<br />
Dążeniem autora było opracowanie przydatnych i nieskomplikowanych modeli<br />
matematycznych stanowiących użyteczne narzędzia w procesie projektowania przekształtników<br />
wielopoziomowych. Aby ten cel osiągnąć zostały wykonane następujące<br />
zadania:<br />
– opracowanie uniwersalnego modelu <strong>matematyczne</strong>go wielopoziomowych falowników<br />
prądu i napięcia wykorzystującego jednolity system oznaczeń wektorów<br />
przestrzennych i wektorów napięć,<br />
– przeprowadzenie analizy zagadnienia aproksymacji funkcji f (x) = sin(x) za<br />
pomocą rozwinięcia w szereg Fouriera względem ciągu ortogonalnego funkcji
Change language