Активний випрямляч з фіксованою частотою модуляції та векторною системою управління в режимі двонаправленого потоку енергії

Abstract

В статті розглянуто роботу активного випрямляча-джерела напруги, що працює з фіксованою частотою модуляції в режимі двонаправленого потоку енергії, запропоновано нову структуру векторної системи управління, та отримано характеристики роботи схеми в широкому діапазоні зміни величини та знаку вихідної потужності. Розглянуті фізичні передумови функціонування силової схеми АВДН, запропонованої авторами векторної системи управління та принципи формування діючих усереди ні неї сигналів в складі частотного перетворювача середньої потужності. Показано переваги нової системи управління над існуючими та отримано залежності, що демонструють коректність застосування запропонованих у статті технічних рішень. Результати математичного моделювання показали, що АВДН, який працює з фіксованою частотою модуляції та запропонованою системою управління, дозволяє підтримувати задане значення вихідної напруги та близький до синусоїди струм мережі живлення при нульовому споживанні реактивної потужності в усталеному режимі в широкому діапазоні зміни параметрів схеми та величини і знаку потужності навантаження.Creation of a vector control system with improved characteristics for an active rectifier-voltage source operating in the bidirectional energy flow mode with a with a fixed modulation frequency. Methodology. The physical prerequisites for the active rectifier - voltage source operation in the system of a medium-power frequency electric drive are considered. A vector control system with a fixed modulation frequency is constructed, the principles of forming the signals acting in it and the influence on its operation of the converter power circuit parameters and the power consumed by it are considered. Mathematical modeling of the converter with the developed control system in MATLAB/Simulink made it possible to verify the correctness of the operation of the power circuit and the control system. Results. A new structure of a vector control system operating with a fixed modulation frequency is proposed, and the performance characteristics of the circuit in a wide range of changes in the magnitude and sign of the output power are obtained. The advantages of the new control system over the existing ones are shown. Originality. The physical prerequisites for the functioning of the power scheme and the vector control system of the ARVS proposed by the authors with a fixed frequency of modulation, the principles of forming the signals operating within it are considered in detail. Practical significance.New structure of the vector control system operating with a fixed modulation frequency is proposed and the advantages of the new control system over the existing ones are shown.