Dairəvi rejimli elektromagnit təsirinin məhdudlaşdırılması qalın halqa transformatorları üçün
Bu məqalə, ümumi dc-link MLC-lərinin təxminən inkişaf tarixini, xüsusiyyətlərini, topologiyalarının müqayisəsini, modulyasiya metodlarını, idarəetmə strategiyalarını və sənaye tətbiq sahələrini qamalı şəkildə nəzərdən keçirir. Əlavə olaraq, gələcək perspektivləri və tövsiyələr tədqiqatçı və mühəndislərlə paylaşılarak bu konvertorların potensial tətbiqləri və üstünlükləri haqqında daha yaxşı anlayış verilir.
1.Giriş.
MLC-nin əsas inkişaf mərhələlərini nəzərə alsaq, mövcud MLC topologiyaları aşağıdakı şəkillə göstərilən ailələrə bölünsə bilər. Birinci ailə CHB-ə əsaslanan topologiyaları daxil edir və bu konvertorlar yüksək modullu və optimal sayıda enerji klavanasına malikdir [31]. Amma, bir neçə izolyasiya edilmiş DC mənbəyi tələb olunur, bu da çoxlu izolyasiya transformatorlarının istifadəsinə və ya bir neçə izolyasiya edilmiş DC mənbəyinin olması tələblərinə səbəb olur. Bununla belə, kaskadlı enerji hüceyrələri arasında bərabərsiz enerji paylaşımı bu ailədə ortaq bir çətinlikdir. İkinci ailə NPC-ə əsaslanan topologiyaları, məsələn 3L-NPC və 3L-T2C konvertorlarını daxil edir. Bu konvertorlar sağlam enerji dairələri və sadə himayaya malikdir. Amma, bu topologiyaların idarəetmə dizaynında dc-link balanslaşdırılması vacibdir. FC-ə əsaslanan topologiyalar kapasitordan istifadə edərək səviyyə sayını artırır və yüksək fleksibililik, yüksək redündansiya və həddə salınma dayandırıcı işləmə ilə xarakterizə olunan MLC ailəsini təşkil edir. Hibridd MLC-lər klassik topologiyaların əsas hüceyrələrindən ibarətdir və, beləliklə, klassik MLC-lərin bir neçə üstünlüklərini bir neçə səviyyənin yaratılması imkanı ilə birləşdirir. MMC topologiyaları, yüksək effektivlik və yüksək modullu olan HV tətbiqləri üçün böyük bir atılışı təmsil edən MLC ailəsidir.
2. Ümumi Dc-Link Topologiyaları.
Üç səviyyəli Aktiv NPC (ANPC) strukturu, modulation pattern I və II adlanan iki fərqli modulyasiya metodu istifadə edərək enerji zədələrinin paylaşım məsələsini həll etməyə imkan verir. Burada iki sabit diod aktiv switclərlə əvəz edilir ki, sıfır vəziyyətlərdə cürək yönünü idarə edə biləsin. Modulation pattern I hər ayacın xarici switclərində ən çox switçləşmə zədəsini yaradır, amma pattern II switçləşmə zədələrini daxili switclərə köçürür. FC kateqoriyası, sabit nöqtəsiz FC-lərdən istifadə edən topologiyaları daxil edir və, beləliklə, dc-link balanslaşdırma problemini getirmir. Bu topologiyalarda, FC-lər voltaj səviyyələrini yaratarkən DC mənbələri əvəz edir. Ümumiyyətlə, modularlıq sayəsində, bu ailə NPC ailəsinə nisbətən nisbətən yüksək səviyyələr yaratmaqda imkanlara malikdir. Buna əlavə, fleksibililik, həddə salınma dayandırıcı işləmə və switclər arasında zədələrin paylanması açığı qeyd edilə bilər. Hibridd çoxsəviyyəli konvertorlar (HMLC-lər) müxtəlif əsas topologiyaları birləşdirərək onların üstünlüklərindən istifadə edərək, bəzi limitlərini aşır. Əsasən, hibridd topologiyalar hem dc-link, hem də FC-lər üçün voltaj balanslaşdırma imkanlarını və switclər arasında enerji zədələrinin paylanmasını yaxşılaşdıra bilər, NPC və FC topologiyalarına nisbətən tələb olunan aktiv və pasiv komponentlərin sayını azaldır.
3. Modulyasiya və İdarəetmə.
Çoxsəviyyəli konvertorlar üçün əsas idarəetmə metodlarının klassifikasiyası aşağıdakı şəkillə göstərilir. İki səviyyəli konvertor kimi, kaskadlı idarəetmə strukturu adətən modulyator bloku əlavə olaraq daxili və xarici idarəetmə stadiyalardan ibarətdir. Həmçinin, iki səviyyəli və çoxsəviyyəli konvertorlardakı daxili və xarici dairələr oxşardır, amma skalyar və sahə-yönlü idarəetmə (FOC) metodları üçün əsasən tələb olunan modulyator stadiyası, səviyyə sayının artması ilə uyğunlaşdırılmalıdır. Bu hissədə, əvvəlcə, ən məşhur və inkişaf etmiş modulyatorların bir öyrəniləsi təqdim olunur. Ayrıca, ayrı modulyator tələb etməyən idarəetmə metodları daha ətraflı araşdırılır.
4. Sənaye Tətbiqləri.
Tarixi olaraq, CHB inversiyalar modulluluqları, həddə salınma dayandırıcılığı və hüceyrələrin kaskadlaşdırılması vasitəsilə yüksək sayda voltaj səviyyəsi yaratmaq imkanı ilə xarakterizə olunur. Amma, bir neçə izolyasiya edilmiş DC mənbəyi (sənaye nöqtəsindən nəzərən rektifikator+transformator) tələbinin geniş güc qiymətləri üçün onların tətbiqi məhdudlaşır. Həqiqətən də, CHB inversiyalar, belə qiymətlər üçün mövcud komponentlər yox olduğunda, yüksək güc tətbiqlərində ( yüz min vətərdən megavattara qədər) əsasən istifadə olunurlar. Öte tərəfdən, ümumi dc-link topologiyaları, tək bir DC mənbədən istifadə etməsi ilə xarakterizə olunur və bu, onları 3 fazalı sənaye sistemləri kimi müxtəlif tətbiqlərdə alternativ edir. Həqiqətən, motor güdücülər, PV inversiyalar, sürətli DC zərərcəmaları və s. kimi bir çox konfigurasiyalarda 3-Leg 3-Wire, 3-Leg 4-Wire və 4-Leg 4-Wire kimi istifadə edilə bilərlər.
Mənbə: IEEE Xplore
Beyan: Orijinalə hörmət, yaxşı məqalələr paylaşılacaq şəkildə layiqdir, üzr istəyirik, lakin əgər hüquqlar pozulubsa, silinməsi üçün müraciət edin.
