СТРАТЕГИИ КОММУТАЦИИ МНОГОУРОВНЕВОГО ИНВЕРТОРА

В данной статье исследованы методики коммутации ступеней многоуровневого инвертора. Данные методики используют широтно-импульсную модуляцию для коммутации, которая получается путем сравнения эталонного синусоидального сигнала и последовательности треугольных импульсов. В статье описаны алгоритмы получения управляющей последовательности импульсов и исследовано как та или иная стратегия позволяет уменьшить коэффициент гармонических составляющих выходного напряжения инвертора. Для этого в среде Simulink произведено моделирование каждой из стратегий для различных частот. На основе результатов моделирования получена зависимость коэффициента нелинейных искажений от частоты несущего колебания для разных стратегий коммутации. Моделирование производилось без фильтрации выходного напряжения инвертора, и с использованием ФНЧ. Помимо этого произведено экспериментальное исследование шестиуровневого ШИМ-инвертора. При помощи анализатора электрической энегии Fluke 435-II полученны осциллограммы и спектрограммы инвертора. Выявлены гармоники выходного напряжения выделяющиеся по мощности из всего спектра.

1. José Rodríguez, Jih-Sheng Lai and Fang Zheng Peng. 2002. Multilevel inverters: A survey of topologies, controls and applications. IEEE Trans. Ind. Electron. 49(4): 724-738.

2. Bindeshwar Singh, Nupur Mittal, K. S. Verma, Deependra Singh, S. P. Singh, Rahul Dixit, Manvendra Singh and Aanchal Baranwal. 2012. Multi-level inverter: a literature survey on topologies and control strategies. International Journal of Reviews in Computing. 10: 1-16.

3. B. Singh, N. Mittal, and K. S. Verma, "Multi-level inverter: A literature survey on topologies and control strategies", International Journal of Reviews in Computing, vol. 10, pp. 1-16, 2012.

4. C. Govindaraju, K. Baskaran. 2009. Optimized Hybrid Phase Disposition PWM Control Method for Multilevel Inverter. International Journal of Recent Trends in Engineering. 1(3): 129-134.

5. Arun V., Shanthi B., Natarajan S. P. Performance Analysis of Multicarrier SPWM Strategies for Three Phase Z - Source Seven Level Cascaded Inverter. International Journal of Modern Engineering Research. Vol.3, Issue.1, Jan-Feb. 2013. pp-204-211.

6. Johnson Uthayakumar R., Natarajan S.P., Padmathilagam.V. A New Three Phase Seven Level Asymmetrical Inverter with Hybrid Carrier and Third Harmonic Reference. International Journal of Modern Engineering Research. Vol.2, Issue.4, July-Aug. 2012. pp-1814-1818.

7. Seyezhai R., Mathur B.L. “Implementation and Control of Variable Frequency ISPWM Technique for an Asymmetric Multilevel Inverter” European Journal of Scientific Research . Vol.39 No.4 (2010), pp.558-568 .

8. Seyezhai R. Investigation of Performance Parameters For Asymmetric Multilevel Inverter Using Hybrid Modulation Technique. International Journal of Engineering Science and Technology (2011). 3(12), 8430-8443.

9. Jeevananthan S., Nandhakumar R. and Dananjayan P.,“Inverted Sine Carrier for Fundamental Fortification in PWM Inverters and FPGA Based Implementations”, Serbian Journal of Electrical Engineering, Vol. 4, No. 2(2007), pp. 171-187.

10. Seyezhai R., Mathur B.L. Hybrid Multilevel Inverter using ISPWM Technique for Fuel Cell Applications. International Journal of Computer Applications. Volume 9– No.1, November 2010.

11. Sayat Moldakhmetov, Nalik Issembergenov and Abdurazak Kasymov. 2015. Multilevel inverter based on level switch and H-bridge. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. 10(16): 6884- 6887.

12. I.S. Gonorovsky. Radiotehnicheskie tsepi i signaly. – M.: Radio i svyaz, 1986 g.

13. Kyrmyzy Taissariyeva, Nalik Issembergenov. The research of the solar panels-commutator-inverterload system with the pulse-amplitude control//SPIE Photonics Applications in Astronomy, Communications, Industry, and High-Energy Physics Experiments. – 2014.

14. Subhas Chakravarty. Technology and Engineering Applications of Simulink. InTech. 2012. pp. 266.

15. Chernyh I.V. Modelirovanie elektrotehnicheskih ustroistv v MATLAB, SimPowerSystems i Simulink. M.: DMK Press, SPb: Piter, 2008. 288 р.

16. Awadhesh Gupta, Girish Chandra Tripathi. Design and Analysis of Low Pass FIR & IIR Filter and Find Optimum Result Using Neural Network. Global Journal of Researches in Engineering Vol. 10 Issue 7, December 2010. pp. 61-64.

17. Burlaka V.V., Gulakov S.V., Bublik S.K., Dyachenko M.D. Shunt Active Filter With Improved Suppression Of High-Order Current Harmonics. Visnik Priazovskogo Derzhavnogo Technichnogo Univercitetu. 2009; 19: 237 – 241.

18. Horovits, P. Iskusstvo shemotehniki / P. Horovits, U. Hill: per. s angl. – 6-e izd. – M.: Mir, 2003. – 704 р.

19. V.V.Kulkarni, L.B.Swami MOSFET Based High Frequency Inverter for Induction Heating Equipment Using MATLAB/Simulink Environment International Journal Of Innovations In Engineering Research And Technology. Vol. 1, Issue 1, 2014.

20. Jami Rajesh, S.V.Deepak,S.V.Ramjee,M.Sai kiran, T.N.V.Durga Prasad. High-Frequency Resonant Matrix Converter using IGBT-Based Bidirectional Switches for Induction Heating. Int. Journal of Engineering Research and Applications. Vol. 4, Issue 2, 2014, pp.451-457.