Современные перспективные направления развития преобразователей переменного тока

Аннотация

Актуальность: в ней представлены современные тенденции развития мощных преобразователей переменного тока, которые широко применяются в различных промышленных производственных процессах, сельском хозяйстве и других областях. На сегодняшний день наиболее распространённым методом создания мощных преобразователей переменного тока является использование систем двойного преобразования энергии (СДПЭ). В статье представлены электрические схемы и функциональные задачи системы СДПЭ, а также технические и схемотехнические возможности инвертора с широтно-импульсным модулированием (ШИМ), его гибридная и матричная структуры, а также показана возможность эффективного использования независимых (автономных) фильтров для улучшения гармонического состава выходных параметров. Показано, что гибридная структура может быть использована совместно с фильтрами высших гармоник для улучшения входного коэффициента мощности и устранения проблем электромагнитной несовместимости.

Цель: повышение эффективности применения различных схемотехнических решений современных мощных преобразователей переменного тока в промышленном производстве, сельском хозяйстве и других областях за счет использования систем двойного преобразования энергии (СДПЭ).

Методы: при разработке и исследовании мощных преобразователей переменного тока были использованы методы систем двойного преобразования энергии (СДПЭ), методы имитационного моделирования.

Результаты: подтверждены исследованием систем выпрямителей с широтно-импульсной модуляцией и фильтром гармоник, которые широко используются при создании двухтактных преобразователей энергии. Показано, что их применение позволяет повысить входной коэффициент мощности устройства и решить проблему электромагнитной совместимости, которая может возникнуть с сетью, а матричная структура преобразователя позволяет увеличивать или уменьшать частоту выходного напряжения относительно частоты первичного источника, при этом повышая надёжность системы.