4.3.2.1 Амплітудне регулювання
На відміну від дворівневого інвертора напруги у БАІН регулювання вихідної напруги можливо не лише змінюванням амплітуди напруги джерела постійного струму, а і змінюванням кількості рівнів у кривій.
Якнайповнішу оцінку можливостям амплітудного регулювання напруги БАІН дає метод просторового вектора напруги (п.4.2.5.3). При східчастій формі напруги вектор пересовується стрибкоподібно, по черзі займаючи ряд фіксованих положень. Кінець вектора описує правильний шестигранник (рис.4.61), кожному з них відповідає певна форма напруги фази АІН. На рис.4.61 показані просторові вектори для БАІН з рівнями напруги фази 0, ±U, ±2U, ±3U. Позначимо номер шестигранника h=1,2,3,… Першому шестиграннику (h=1) відповідає напруга дворівневого трифазного мостового АІН (див. п.4.2.5.3 рис.4.46) при рівнях напруги 0 та U. Той же просторовий вектор можна отримати при трьох рівнях напруги 0, ±U згідно табл.4.15 (напруга БАІН приведена на рис.4.62).
На рис.4.62 подані діаграми напруги фаз БАІН иА0, иВ0 , иС0, напруги на фазах навантаження иа, ив , ис та лінійна напруга иАВ, пунктиром подані перші гармоніки відповідної напруги. При цьому період вихідної напруги розподілено на шість інтервалів часу, фазна напруга на навантаженні має 5 рівнів, лінійна 3. При цьому відносно напруги навантаження отримуємо такі ж самі співвідношення, що і для дворівневого інвертора (п.4.2.5) – амплітуда 1-ї гармоніки фазної напруги становить UФm(1)=0.637U, амплітуди інших гармонійних складових зменшуються пропорційно номеру гармоніки UФm(К)=0.637U/К, діюче значення 1-ї гармоніки лінійної напруги UЛ(1)=0.78U.
При тих же трьох рівнях напруги 0, ±U отримуємо другий рівень просторового вектора (h=2), якому відповідає 12 ненульових базових векторів. Період вихідної напруги розподілено на 12 інтервалів часу (рис.4.63), фазна напруга на навантаженні має 9 рівнів, лінійна 5, діаграма напруги БАІН побудована згідно табл.4.14.
Напруга фази БАІН иАО має прямокутну форму (рис.4.63) при амплітуді напівхвилі U. Відносна тривалість напівхвилі складає α=5/6. Для симетричного навантаження БАІН, з’єднаного за схемою «зірка» (без нейтрального дроту) фазна напруга на навантаженні иФА має східчасту форму (рис.4.63) при 4 рівнях у напівхвилі (з амплітудою 1/3U). Вона відрізняється від иАО лише тим, що в ній відсутні гармоніки кратні трьом. Таким чином, амплітуди першої і найближчих вищих гармонік можна визначити виходячи з розкладання в ряд Фур'є напруги иАО:
,
, ,
, .
- 4 Автономні інвертори
- Структура автономного інвертора
- 4.1 Автономні інвертори струму
- 4.1.1 Автономні інвертори струму на тиристорах, що не
- 4.1.1.1 Однофазна мостова схема автономного інвертора струму
- Активно-індуктивне навантаження.
- 4.1.2 Однофазний мостовий автономний інвертор струму з
- 4.1.3 Трифазний мостовий автономний інвертор струму
- 4.1.2 Автономні інвертори струму на повністю керованих ключах
- 4.1.2.1 Автономний інвертор струму з формуванням в навантаженні
- Можливі стани схеми аіс
- 4.1.2.2 Автономний інвертор струму у режимі джерела
- 4.2 Дворівневі автономні інвертори напруги
- 4.2.1 Базові схеми дворівневих автономних інверторів напруги
- 4.2.2 Формування і регулювання вихідної напруги
- 4.2.2.1 Формування напруги прямокутної форми
- 4.2.2.2 Використання широтно-імпульсної модуляції для
- 4.2.2.3 Перемодуляція як засіб підвищення вихідної
- 4.2.4 Однофазний мостовий інвертор
- 4.2.4.1 Формування вихідної напруги інвертору з
- Значно покращити гармонійний склад вихідної напруги інвертору у порівнянні з біполярною шім дозволяє використання однополярної шім.
- 4.2.4.2 Формування вихідної напруги інвертору з використанням однополярної шім
- Навантаження елементів схеми однофазного мостового аін за струмом.
- 4.2.5 Трифазний інвертор напруги
- Розв’язання.
- 4.2.5.1. Трифазний інвертор з шім
- 4.2.5.2 Векторна шім
- Цей недолік можна компенсувати використанням перемодуляції. У останній час розповсюдження знайшов інший метод, що отримав назву векторна шім (вшім) - Space Vector Pulse Width Modulation.
- 4.2.6 Недоліки дворівневих інверторів
- 4.3 Багаторівневі інвертори
- 4.3.1 Базові структури багаторівневих інверторів
- 4.3.2 Основні принципи формування вихідної напруги
- 4.3.2.1 Амплітудне регулювання
- Діюче значення першої гармоніки фазної і лінійної напруги:
- Гармонійний склад напруги
- 4.3.2.2 Вибіркове формування з заданим гармонійним складом
- 4.3.2.3 Попередня модуляція завдання гармоніками кратними трьом
- Коефіцієнт гармонік вихідної напруги
- 4.3.2.4 Багаторівнева шім
- 4.3.3. Багаторівневі інвертори з декількома рівнями напруги
- 4.3.3.1. Трирівневий інвертор з фіксуючими діодами
- Однофазний мостовий трирівневий аін.
- Середнє значення струму тиристора ключа к2а (vtк2а)
- 4.3.3.2 Чотирирівневий інвертор з фіксуючими діодами
- 4.3.3.3 П’ятирівневий інвертор з фіксуючими діодами
- 4.3.4 Багаторівневі інвертори з плаваючими конденсаторами
- 4.3.5 Каскадні схеми з послідовним з’єднанням інверторів
- 4.3.6 Каскадні схеми з паралельним з’єднанням інверторів
- 4.3.6.1 Каскадні схеми з безпосереднім з’єднанням вихідних кіл
- 4.3.6.2 Каскадні схеми з вихідним підсумовуючим трансформатором
- 4.3.7 Асиметричні каскадні схеми багаторівневих інверторів
- Кратність 1:1:4. Розв'язуються задачі перерозподілу завантаження аін для виключення циркуляції енергії і забезпечення мінімуму перемикань ключів аін3.
- 4.3.9 Схеми з «реактивною коміркою» та послідовним силовим
- 4.3.10 Каскадні схеми із з’єднанням інверторів через фази