Purpose. Improvement of the hysteresis control system which, thanks to the advanced switching power switch algorithm, al lows reducing dynamic losses in comparison with known hysteresis control systems. Methodology. Simulation of an active fourquadrant converter in the Matlab/Simulink program. Mathematical analysis of the Fourier spectrum of the input current. findings. Simulation modeling proves the effectiveness of the proposed modulation algorithm by reducing the number of switching power switches. In addition, during the implementation of the proposed switching algorithm, an improvement in the harmonic composition of the input current is observed, namely, the decrease in the amplitudes of the higher harmonics of the input current and the reduction of the resulting harmonic distortion coefficient. originality. It is established that the proposed improved hysteresis control system of the active fourquadrant converter by means of shortcircuited states of power switches allows reducing the total number of times of switching power switches, and ac cordingly, dynamic losses in the active converter, which allows increasing the efficiency of the input transducer of the electric rolling stock. Practical value. The proposed improved hysteresis control system, thanks to the advanced switching power switch algorithm, reduces dynamic losses to 33 %.
У тягових електроприводах електрорухомого складу змінного струму використовуються діодні та тиристорні випрямлячі, які зумовлюють ряд недоліків. До таких недоліків відносяться значна емісія реактивної потужності та вищих гармонік струмів до контактної мережі, а також відсутність можливості реалізації рекуперації електроенергії до контактної мережі. В зв'язку з цим перспективним є застосування однофазних чотириквадрантних активних випрямлячів з корекцією коефіцієнта потужності. Перевагою цих перетворювачів є забезпечення коефіцієнта потужності близького до одиниці, реалізація синусоїдального вхідного струму, а також можливість реалізації рекуперації електроенергії до мережі живлення. У системах керування активними випрямлячами досить поширеними є системи керування з гістерезисною модуляцією. Проте гістерезисна модуляція зумовлює необхідність реалізації високої та змінної частоти комутації силових ключів, що негативно впливає на втрати потужності в перетворювачі. Тому запропоновано систему керування з покращеною гістерезисною модуляцією. За рахунок удосконаленого алгоритму комутації силових ключів запропонована покращена гістерезисна система керування дозволяє знизити число перемикань силових ключів. Це дозволяє знизити динамічні втрати потужності в активному випрямлячі, що дає змогу збільшити ККД електрорухомого складу в цілому. У програмі Matlab 2017b проведено імітаційне моделювання, що підтверджує ефективність запропонованого алгоритму модуляції. Крім того, під час реалізації запропонованого алгоритму комутації спостерігається покращення гармонічного складу вхідного струму. Підтверджено зниження амплітуд вищих гармонік вхідного струму та покращення результуючого коефіцієнта гармонічних спотворень Ключові слова: активний чотириквадрантний випрямляч, гістерезисна модуляція, динамічні втрати, енергоефективність, коефіцієнт потужності
current higher harmonics to the loss of power, to the magnitude of total losses. This is important because the past decades have seen an increase in the number of electric energy pulse consumers, which relates both to household appliances and industrial equipment. That leads to an increase in the content of currents higher harmonics in the electricity supply systems and, consequently, to the increased power losses associated with higher harmonics, which necessitate the use 6
Purpose. Increasing the output power and ensuring maximum sinusoidality of output current in a twolevel voltage source inverter by implementing the overmodulation mode. Methodology. Simulation in Matlab/Simulink environment of voltage source inverter in the overmodulation mode. Mathe matical apparatus of Fourier analysis of the output current spectrum. Findings. Modeling of the voltage source inverter in the overmodulation mode allowed obtaining a number of dependencies: the dependence of the VSI output power on the modulation coefficient k; the dependence of the total harmonic distortion of the output current and output voltage on the modulation coefficient; the dependence of the total harmonic distortion of the input current in VSI on the modulation coefficient. Originality. It is established that the overmodulation mode in the voltage source inverter can significantly increase the output power and improve the sinusoidality of output voltage and output current. It is established that the dependence of the total har monic distortion of the output current has an extremum that causes the point of maximum sinusoidality. Practical value. The use of the overmodulation mode in a twolevel voltage source inverter will ensure maximum sinusoidality of output current and minimize additional power losses in the load from higher harmonics. In addition, the overmodulation mode will significantly reduce the level of emission of higher harmonics of current into the supply network. Practical application of over modulation mode is performed in frequency converters of the company "VО OVEN".
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.