Источник: Вісник кафедри «Електротехніка» за підсумками наукової діяльності студентів. – Донецьк, ДонНТУ, 2007, стр.142.

 

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МНОГОУРОВНЕВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ

 

Ульянов Е.А., студент; Ряполов Ю.А ., студент; Шавёлкин А.А., доц., к.т.н.

(Донецкий национальный технический университет, г. Донецк, Украина)

 

Многоуровневые каскадные преобразователи частоты (МПЧ) характеризуются сложностью силовых цепей и алгоритмов управления. Количество полупроводниковых ключей на фазу составляет до 24 (при напряжении 6 кВ). Поэтому в настоящее время большое внимание уделяется поиску решений в направлении минимизации силовых цепей. Вариант схемы с 2(п+1) ключей на фазу (п - количество источников постоянно­го тока в фазе МПЧ) предложен на кафедре «Электротехника» ДонНТУ. Построение схемы и алгоритм управления ключами в ней имеет ряд особенностей.

 

Для экспериментальных исследований разработан и изготовлен эксперимен­тальный образец для одной фазы МПЧ внешний вид, которого приведен на рис. 1.

Рисунок 1 - Внешний вид экспериментального образка МПЧ

 

МПЧ включает в себя силовой однофазный многообмоточный трансформатор Т, который имеет шесть вторичных обмоток для питания силовых цепей, а также ряд об­моток для питания цепей управления. Напряжения вторичных обмоток поступают в блок выпрямителей БВ. Выходные конденсаторы источников питания силовых цепей установлены непосредственно в силовом блоке СБ, рядом с коммутирующими транзи­сторами, чтобы уменьшить индуктивные сопротивления контура коммутации. Силовой блок включает в себя 8 транзисторов с охладителями. Управление транзисторами осу­ществляется посредством блока драйверов БД. Алгоритм формирования напряжения МПЧ реализуется посредством микроконтроллера типа PIC16F873, который размещен на плате контроллера ПК. Управление МПЧ осуществляется с пульта управления ПУ.

 

Изготовленный образец позволяет исследовать работу схемы при симметрии на­пряжений постоянного тока, а также при несимметрии напряжений в соотношении 1:2:3. В качестве алгоритма формирования выходного напряжения рассматривалось квантование по уровню с усреднением.