Заштита од заеднички модел на електромагнетната интерференција за тврдите трансформатори

     Оваа статија го исполнува овој пропусок со презентирање на комплетен преглед на заедничките dc-link MLC-ови, кои ги покриваат нивната тополошка еволуција, карактеристики, споредба на тополошки схеми, модулациони техники, стратегии за контрола и индустријални области на применување. Додека, исто така, се дискутираат и бидушни перспективи и препораки за да се обезбеди подобар преглед на потенцијалните применувања и предности на овие конвертери за истражувачите и инженерите.

1. Вовед.

     Со разгледување на главните еволутивни фази на MLC-овите, постојните тополошки схеми на MLC можат да се класифицираат во неколку семејства, како што е прикажано на следната слика. Првото семејство вклучува тополошки схеми базирани на CHB и биле. Овие конвертери имаат голема модуларност и оптимален број на елементи за управување со напон за излезни нивоа [31]. Меѓутоа, потребни се повеќе изолирани DC извори, што ја прави неизбежна употребата на масивни изолациони трансформатори или ограничува нивната применимост само до области со повеќе изолирани DC извори. Поради тоа, неравномерното распределување на моќта помеѓу каскадните ќелии е еден од заедничките предизвици во ова семејство. Второто семејство вклучува тополошки схеми базирани на NPC, како што се 3L-NPC и 3L-T2C конвертерите. Овие конвертери се карактеризираат со робусни моќни кола и едноставна заштита. Меѓутоа, балансирањето на dc-link е есенцијално за дизајнот на контролата на овие тополошки схеми. Тополошките схеми базирани на FC користат капацитори како зажимања за да се зголеми бројот на нивоа, формирајќи семејство на MLC-ови карактеризирано со голема флексибилност, многу редунданции и операција која толерира грешки. Хибридните MLC-ови се формираат од основни ќелии на стандардните тополошки схеми и затоа комбинираат неколку предности на класичните MLC-ови со способноста да произведат голем број на нивоа. Тополошките схеми на MMC составуваат семејство на MLC-ови што претставува прекин за HV применувања поради нивната висока ефикасност и модуларност.

2. Заеднички Dc-Link Тополошки Схеми.

   Трите нивоа Active NPC (ANPC) структура успела да реши проблемот со распределбата на загубите на моќ со користење на две различни модулациони техники наречени модулациони модели I и II. Во кои двата диоди за зажимање се заменети со два активни елементи за управување со насоката на протокот во нулти статуси. Модулациониот модел I предизвикува најголем дел од загубите од превклучување да се случат во надворешните елементи на секое рабло, додека моделот II ги преместува загубите од превклучување кон внатрешните елементи. Категоријата FC вклучува тополошки схеми кои користат FC-ови без зажимање на непрекинатиот напон и, соодветно, не доведуваат до проблемот со балансирање на dc-link. Во овие тополошки схеми, FC-овите се користат за замена на DC изворите додека генерираат нивоа на напон. Во општо, благодарение на модуларноста, ова семејство има способност да генерира релативно повисоко ниво во споредба со семејството NPC. Поради тоа, флексибилноста, операцијата која толерира грешки и подобрената распределба на загубите меѓу елементите за управување се изразени карактеристики на овие тополошки схеми. Хибридните мултинивошни конвертери (HMLCs) комбинираат повеќе основни тополошки схеми за да се користат нивните респективни предности, додека се надминуваат некои од нивните ограничувања. Преовластувајќи, хибридните тополошки схеми можат да подобрат способноста за балансирање на напонот како за dc-link, така и за FC-овите, и распределбата на загубите на моќ по елементите за управување, додека се намалува бројот на потребни активни и пасивни компоненти во споредба со тополошките схеми NPC и FC.

3. Модулација и Контрола.

    Класификација на главните техники за контрола на мултинивошни конвертери е прикажана на сликата подолу. Како и при конвертерите со два нивоа, каскадната структура за контрола обично се состои од надворешни и внатрешни етапи на контрола, освен блокот за модулатор. Иако внатрешните и надворешните циклуси се слични во конвертерите со два нивоа и мултинивошни конвертери, етапот на модулаторот, кој е главно потребен за скаларни и ориентирани на полето (FOC) техники, треба да се адаптира со зголемување на бројот на нивоа. Во овој дел, прво, се дава преглед на најпопуларните, како и напредните модулатори. Такође, техниките за контрола кои не бараат одделен модулатор ќе бидат детално истражени.

4. Индустријални Применувања.

    Историски, инверторите CHB се карактеризираат со нивната модуларност, толериранје на грешки и способност да генерираат голем број на нивоа на напон со каскадирање на ќелии. Меѓутоа, барањето за повеќе изолирани DC извори (ректификациони + трансформатори од индустријална гледна точка) го ограничува нивното применување за широк спектар на моќни ratings. Заистина, инверторите CHB најчесто се користат во области со висока моќ (во опсег од неколку стотици киловати до мегавати) каде што нема достапни компоненти за такви ratings. Од друга страна, заедничките dc-link тополошки схеми се карактеризираат со употребата на еден DC извор што ги прави добро алтернативи во различни области како што се трифазни индустријални системи. Заистина, тие можат да се користат во многу конфигурации како 3-Leg 3-Wire, 3-Leg 4-Wire и 4-Leg 4-Wire во приводници на мотори, инвертори на PV, брзи DC пуначи итн.

Извор: IEEE Xplore

Изјава: Почитувајќи оригиналот, добри статии се вредни за споделување, ако постои нарушување на авторските права се моли да се обрише.