Gemeenskaplike-modus Elektromagnetiese Storing Vermindering vir Vaste-toestandstransformers

     Hierdie artikel adresseer hierdie gaping deur 'n omvattende oorsig oor algemene dc-koppelvlak MLC's te verskaf, wat hul topologiese evolusie, kenmerke, topologie-vergelyking, modulasietegnieke, beheerstrategieë en industriële toepassingsareas omspan. Daarbenewens word toekomsperspektiewe en aanbevelings bespreek om navorsers en ingenieurs 'n beter begrip van die potensiële toepassings en voordele van hierdie omskakelaars te gee.

1.Inleiding.

     Indien die belangrike evolusionêre stadiums van MLC's in ag geneem word, kan die bestaande MLC-topologieë in sekere families gekategoriseer word, soos in die volgende figuur aangedui. Die eerste familie sluit CHB-gebaseerde topologieë in en het hoë modulariteit en 'n optimale aantal kragskake vir uitsetvlakke [31]. Hierdie omskakelaars vereis egter meerdere geïsoleerde DC-bronne, wat die gebruik van groot isolasietransformators noodsaak of hul toepassing tot toepassings met verskeie geïsoleerde DC-bronne beperk. Daarbenewens is ongelyke kragverdeling tussen die gekaskadeerde kragselles een van die algemene uitdagings in hierdie familie. Die tweede familie sluit NPC-gebaseerde topologieë in soos 3L-NPC en 3L-T2C omskakelaars. Hierdie omskakelaars word gekenmerk deur robuuste kragkringe en eenvoudige beskerming. Die dc-koppelvlakbalansering is egter 'n essensiële vereiste in die beheerontwerp van hierdie topologieë. FC-gebaseerde topologieë gebruik kondensators as klampiekomponente om die aantal vlakke te verhoog, wat 'n MLC-familie vorm met hoë buigsamheid, hoë redundansie en fouttolerante bedryf. Hibrïde MLC's word gevorm deur basiese selle van konvensionele topologieë en combineer dus verskeie voordele van klassieke MLC's met die vermoë om 'n hoë aantal vlakke te produseer. MMC-topologieë stel 'n MLC-familie voor wat 'n deurgemaakte vooruitgang vir HV-toepassings verteenwoordig weens sy hoë effektiwiteit en hoë modulariteit.

2. Algemene Dc-Koppelvlak Topologieë.

   Die drievlakkige Aktiewe NPC (ANPC) struktuur het die probleem van kragverliesdeling deur die gebruik van twee verskillende modulasietegnieke, genaamd modulasiepatrone I en II, aangespreek. In hierdie patrone word die twee klampie-diodes vervang deur twee aktiewe skake om die stroomvloedrigting in nultoestande te beheer. Modulasiepaatroon I veroorsaak dat die meeste skakelingsverlies in die buiteste skake van elke been plaasvind, terwyl paatroon II die skakelingsverlies na die binneste skake skuif. Die FC-kategorie sluit topologieë in wat FC's sonder 'n geklampeerde neutrale punt gebruik en bring dus nie die probleem van dc-koppelvlakbalansering nie. In hierdie topologieë word FC's gebruik om die DC-bronne te vervang terwyl spanningsvlakke gegenereer word. In die algemeen het hierdie familie, dankie die modulariteit, die vermoë om relatief hoër vlakke te genereer in vergelyking met die NPC-familie. Bovendien is buigsamheid, fouttolerante bedryf en verbeterde verliesdeling tussen skake prominente kenmerke van hierdie topologieë. Hibrïde multivlak omskakelaars (HMLC's) kombineer verskeie fundamentele topologieë om hul onderskeie voordele te benut, terwyl sommige van hul beperkings oorkom word. Voornamlik kan hibrïde topologieë die spanningsbalanseringsvermoë vir beide dc-koppelvlakke en FC's en die kragverliesverdeling oor skake verbeter, terwyl die aantal benodigde aktiewe en pasiewe komponente verminder word in vergelyking met NPC- en FC-topologieë.

3. Modulasie en Beheer.

    'n Klassifikasie van die hoof beheertegnieke vir multivlak omskakelaars word in die onderstaande prent getoon. Soos by die tweevlakkige omskakelaar, bestaan die gekaskadeerde beheerstruktuur gewoonlik uit buite- en binnekantrolstades sowel as die modulatorblok. Alhoewel die binne- en buitelusse soortgelyk is by die twee- en multivlak omskakelaars, moet die modulatorstadium, wat hoofsaaklik vir skalaire en veld-gerigte beheer (FOC) tegnieke benodig word, aangepas word as die aantal vlakke verhoog. In hierdie afdeling word eers 'n oorsig van die mees gewilde, sowel as gevorderde modulators, aangebied. Ook sal die beheertegnieke wat nie 'n afsonderlike modulator benodig nie, in meer detail ondersoek word.

4. Industriële Toepassings.

    Histories gesproke, word CHB-omskakelaars gekenmerk deur hul modulariteit, fouttoleransie en die vermoë om 'n hoë aantal spanningsvlakke te genereer deur selle te kaskade. Die vereiste van meerdere geïsoleerde DC-bronne (rektifiers+transformateurs vanuit 'n industrieëlperspektief) beperk egter hul toepasbaarheid vir 'n wye verskeidenheid kragratings. In werklikheid word CHB-omskakelaars hoofsaaklik in hoëkragtoepassings (wat varieer van honderde kilowatte tot megawatte) ingespan waar daar geen beskikbare komponente vir sodanige ratings is nie. Aan die ander kant word algemene dc-koppelvlak topologieë gekenmerk deur die gebruik van 'n enkele DC-bron, wat dit 'n goeie alternatief maak vir verskeie toepassings soos 3-fase industriële stelsels. In werklikheid kan hulle in baie konfigurasies soos 3-Poot 3-Draad, 3-Poot 4-Draad, en 4-Poot 4-Draad in motordrywers, PV-omskakelaars, vinnige DC-laders, ens. ingespan word.

Bron: IEE-Business Xplore

Aanvaarding: Respek vir die oorspronklike, goeie artikels waardoor geskaar, as daar inbreuk word gedoen kontak ons asb. vir verwydering.