1 Энергетическая электроника Негативные факторы ШИМ. Dead-Time – Мертвое время. - презентация

1 1 Энергетическая электроника Негативные факторы ШИМ. Dead-Time – Мертвое время

2 2 Энергетическая электроника Негативные факторы, вызванные ШИМ: «мертвое время» влияет на величину выходного напряжения и вид регулировочной характеристики; наличие синфазных высокочастотных сигналов в напряжении, которые приводят к появлению токов в подшипниках исполнительных механизмов; в выходном напряжении инвертора напряжения возникают всплески перенапряжения, существенно сокращающие рабочий режим электрического двигателя; акустические шумы, порожденные ШИМ.

3 3 Влияние мертвого времени на выходное напряжение Допущения:, транзисторы и диоды переключаются мгновенно.

4 4 Влияние мертвого времени на выходное напряжение

5 5 Время td («мертвое время») влияет на выходное напряжение, когда происходит переключение тока с диода VD2 на транзистор VT1, происходит задержка в переключении на время td (транзистор VT2 не включается, т.к. ток i2 сохраняет свое направление). При этом среднее значение выходного напряжения на такте уменьшается. Среднее значение выходного напряжения на такте T k На эту величину уменьшится среднее значение выходного напряжения на такте ШИМ

6 6 Влияние мертвого времени на выходное напряжение

7 7 Так выглядит ток в рассматриваемой схеме при синусоидальной модуляции Расчетная осциллограмма. Осциллограмма реального тока

8 8 Влияние мертвого времени на выходное напряжение Трехфазный инвертор напряжения, синусоидальная модуляция. Показано качественное влияние t d на форму выходного тока инвертора.

9 9 Способ компенсации влияние мертвого времени на выходное напряжение Первый способ компенсации влияния «мертвого времени».

10 10 Способ компенсации влияние мертвого времени на выходное напряжение

11 11 Способ компенсации влияние мертвого времени на выходное напряжение

12 12 Способ компенсации влияние мертвого времени на выходное напряжение Недостаток первого способа компенсации влияния «мертвого времени».

13 13 Способ компенсации влияние мертвого времени на выходное напряжение Второй способ компенсации влияния «мертвого времени». Этот метод предполагает фильтрацию в «dq» координатах. При переходе во вращающуюся систему координат с частотой ω 2 происходит трансформация частотного спектра, все частоты гармонических составляющих, образующих прямую последовательности, уменьшаются на величину ω 2, частоты гармонических составляющих, образующих обратную последовательность увеличиваются на величину ω 2.

14 14 Способ компенсации влияние мертвого времени на выходное напряжение Напряжения основной гармоники образуют прямую последовательность, Комбинационные гармоники, связанные с частотой коммутации (ω к ), могут образовывать как прямую, так и обратную последовательности.

15 15 Способ компенсации влияние мертвого времени на выходное напряжение Амплитудно- фазочастотная характеристики фильтра низких частот.

16 16 Способ компенсации влияние мертвого времени на выходное напряжение Сигналы будут практически синусоидальными, без высокочастотных составляющих.