Авторы: В.А. Шпенст, П.С. Григорьев

Название статьи: Исследование взаимодействия алгоритмов ШИМ с синусным фильтром в трехфазном инверторе карьерного самосвала

Год: 2021, Номер: 3, Страницы: 60-70

Отрасль знаний: 05.09.03 Электротехнические комплексы и системы (технические науки)

Индекс УДК: 621.314.57

DOI: 10.26730/1816-4528-2021-3-60-70

Аннотация: Проведен анализ взаимодействия алгоритмов широтно-импульсной модуляции с синусным фильтром в составе тягового электропривода карьерного самосвала. Методами теории автоматического управления рассчитан синусный фильтр для подавления высших гармонических составляющих напряжений автономного инвертора. Для обеспечения эффективного подавления высших гармоник определена частота модуляции. Построена имитационная модель инверторной части тягового электропривода переменного тока самосвала «БЕЛАЗ» 90 т. Моделирование проведено в среде Matlab/Simulink. В результате установлено, что эффективное снижение амплитуд высших гармоник напряжения обеспечивается подбором резонансной частоты синусного фильтра в 5 и более раз ниже частоты модуляции инвертора. Взаимодействие синусоидальной широтно-импульсной модуляции с синусным фильтром позволяет снизить коэффициент искажений выходного напряжения инвертора до 10%. Использование предмодуляции третьей гармоникой несущей частоты широтно-импульсной модуляции совместно с синусным фильтром обеспечивает коэффициент искажений кривой напряжения автономного инвертора в пределах 8%. Применение синусного фильтра приводит к снижению напряжения на выводах статорных обмоток приводного двигателя, в связи с чем снижается его перегрузочная способность. Для компенсации падения напряжения на синусном фильтре необходимо повышать напряжение DC-шины преобразователя частоты. В переходных режимах работы электропривода резкое увеличение тока нагрузки приводит к критическому снижению напряжения на обмотках приводного двигателя и его опрокидыванию. Снижение токов приводного двигателя в этих режимах может быть обеспечено системой управления электроприводом. Результаты могут быть применены для оценки качества выходного напряжения автономных инверторов, а также в исследованиях тяговых электроприводов.

Ключевые слова: широтно-импульсная модуляция ШИМ синусоидальная ШИМ ШИМ с предмодуляцией автономный инвертор напряжения синусный фильтр высшие гармоники тяговый электропривод карьерный самосвал

Дата получения: 11.05.2021

Дата опубликования: 13.07.2021

ЦИТИРОВАНИЕ СКАЧАТЬ