Поліпшення форми вхідних струмів матричних перетворювачів в умовах симетричної синусоїдальної системи напруг мережі живлення та несиметричного навантаження

Abstract

Запропоновано і досліджено спосіб керування матричним перетворювачем (МП), який базується на загальному алгоритмі регулювання вхідної реактивної потужності і спрямований на поліпшення якості вхідних струмів в умовах несиметричного навантаження при живленні від неспотвореної симетричної системи напруг. З цією метою розглянуто процес формування просторового вектора вхідного струму як суми його прямої і зворотної симетричних складових. Аналітично визначено розмах динамічної модуляції реактивної складової вхідного струму як параметра керування перетворювачем в залежності від постійної і змінної складових миттєвої потужності або ступеня несиметрії навантаження і вихідного зсуву фаз. Дієвість запропонованого підходу продемонстровано моделюванням вхідних струмів МП з урахуванням реальних умов комутацій і дискретного формування цих струмів.

Предложен и исследован способ управления матричным преобразователем (МП), который базируется на общем алгоритме регулирования входной реактивной мощности и направлен на улучшение качества входных токов в условиях несимметричной нагрузки при питании от неискаженной симметричной системы напряжений. С этой целью рассмотрен процесс формирования пространственного вектора входного тока как суммы его прямой и обратной симметричных составляющих. Аналитически определен размах динамической модуляции реактивной составляющей входного тока как параметра управления преобразователем в зависимости от постоянной и переменной составляющих мгновенной мощности или степени несимметрии нагрузки и выходного сдвига фаз. Действенность предложенного подхода продемонстрировано моделированием входных токов МП с учетом реальных условий коммутаций и дискретного формирования этих токов.

The matrix converter (MC) control method based on the general algorithm of input reactive power regulation is aimed to improve the quality of the input currents in conditions of unbalanced load when powered by undistorted balanced voltage system has been proposed and studied. For this purpose, the formation of the input current space vector as the sum of its active and reactive symmetrical components has been considered. The scope of the dynamic modulation of reactive component of the input current as converter control parameter depending on constant and variable components of the instantaneous power or on the degree of unbalance of the load and the output phase shift has been analytically determined. The effectiveness of the proposed approach is approved by the MC input currents simulation taking into account the actual conditions of switching and discrete formation of these currents.