Двухфазная синусоидальная широтно-импульсная модуляция с перемодуляцией в системе «преобразователь – электродвигатель»

Abstract

Введение. При рассмотрении двухфазной широтно-импульсной модуляции в системе «преобразователь – электродвигатель» отмечается, что важное практическое применение находит двухфазная модуляция напряжения, которая реализуется на совокупности из двух электронно-ключевых полумостов. Приводятся ограничения на значения модулирующих функций потенциалов ключей полумостов, нарушение которых приводит к перемодуляции. Перемодуляция обусловливает появление в составе напряжений гармоник низкой частоты и является причиной снижения показателей энергетической эффективности системы «преобразователь – электродвигатель».

Цель. Исследование влияния перемодуляции на энергетические процессы двухфазной широтно-импульсной модуляции в системе «преобразователь – электродвигатель».

Материалы и методы. Для анализа явлений, связанных с перемодуляцией, были введены новые модулирующие функции с ограничениями. В работе использовались методы анализа электрических цепей.

Результаты и обсуждение. Получены количественные оценки перемодуляции и ее связи с моделирующей функцией. Показано, что перемодуляция позволяет повысить амплитуду основной гармоники. Это положительно влияет на энергетические параметры однофазного моста. Однако перемодуляция ведет к появлению низкочастотных гармоник в спектре тока. Получены зависимости, характеризующие степень увеличения дисперсии тока в нагрузке при перемодуляции, которая является основным критерием качества ШИМ. Даны рекомендации по проектированию мостового преобразователя с учетом явления перемодуляции.

Заключение. Результаты могут быть использованы при разработке алгоритмов управления преобразователями частоты в системах частотного управления электроприводов.