Источник: SITONI2011: Международная научно-техническая конференция, г. Донецк, сентябрь 2011 года.
В настоящее время идет бурное развитие силовой электроники, процесс постоянного морального усовершенствования устройств и внедрение инновационных элементов преобразовательной техники. Поскольку элементная база в области микросхемотехники и силовой электроники постоянно пополняется и непрерывно совершенствуется, возникает возможность построения все более сложных комплексных устройств и применения их для устройств высокой мощности, поэтому такого рода схемы целесообразно моделировать и изучать перед построением. Реализация этой идеи с использованием программного пакета MatLab позволит избежать возможных ограничений, которые могли возникнуть при создании схем устройств и снятия необходимых характеристик.
Главная задача данной работы заключается в том, чтобы ознакомиться с функционированием и проанализировать кривые выходных величин трехфазного (мостового) инвертора напряжения (АИН) с симметричным управлением, а также использовать полученные результаты для разработки модели двухзвенного матричного преобразователя частоты.v
Автономный инвертор напряжения представляет собой силовой преобразователь, который позволяет получить на выходе ток желаемой частоты, который формируется из исходного постоянного тока или напряжения посредством широтно-импульсной модуляции. В зависимости от того, какая из величин на входе является постоянной, выделяют инверторы тока и напряжения. Слово «автономный» означает возможность работы устройства на независимую нагрузку. Электрическая схема трехфазного автономного инвертора напряжения приведена на рис. 1.1.
Существенным отличием трехфазного мостового инвертора от прочих является количество фаз моста. Важным показателем качества работы системы являются кривые фазного и линейного напряжения на выходе преобразователя.
Вышеприведенные графики были получены при реализации электрической схемы рисунок 1.1 в программном пакете MatLab в среде Simulink (рис.1.4).
Реализация матричного преобразователя возможна в виде двухзвенной структуры, для синтеза которой достаточно подготовить каждое звено отдельно, а именно выпрямитель и инвертор. Таким образом, рассмотренная ранее схема АИН может быть использована для реализации двухзвенного матричного преобразователя.
Таким образом, полученные рабочие модели автономного инвертора и матричного преобразователя можно свободно применять на практике в силовой электронике и микросхемотехнике. Можно сделать вывод об удобстве моделирования устройств преобразовательной техники, как способе изучения и наладки, в частности потому, что в результате виртуальной настройки преобразователя нет необходимости в расходе материалов и построении прототипов.