Инвертор Z-источника

редактировать

A Инвертор Z-источника - это тип инвертора мощности, схемы, которая преобразует постоянный ток в переменный ток. Благодаря своей уникальной топологии схемы он работает как повышающий-понижающий инвертор без использования моста преобразователя постоянного тока.

Импеданс (Z-) Источники сети обеспечивают эффективное средство преобразования энергии между источником и нагрузкой в широком диапазоне приложений преобразования электроэнергии (dc – dc, dc – ac, ac – dc, ac – ac) [3], [4]. Исследования, связанные с Z-источниками, быстро развивались с тех пор, как они были впервые предложены в 2002 г. проф. Ф. З. Пэн . Комплексная схема широтно-импульсной модуляции для инверторов Z-источника была предложена проф. П. К. Ло и проф. Д. М. Вилатгамува [10]. Количество модификаций и новых топологий Z-источников растет экспоненциально. Недавно были предложены усовершенствования импедансных цепей путем введения связанных магнетиков для достижения еще более высокого повышения напряжения при использовании более короткого времени сквозного прохождения [6]. Они включают в себя Γ-источник, T-источник, транс-Z-источник, TZ-источник, LCCT-Z-источник (предложенный в 2011 году доктором Мареком Адамовичем и использующий высокочастотный трансформатор, соединенный последовательно с двумя постоянными токами. токоограничивающие конденсаторы) [16], высокочастотные трансформаторные изолированные и Y-образные [5] сети. Среди них сеть Y-источника (предложенная в 2013 году доктором Ямом П. Сивакоти ) является более универсальной и фактически может рассматриваться как общая сеть, из которой Γ-источник, T-источник, и сети с транс-Z-источниками [6]. Несоизмеримые свойства этой сети открывают перед исследователями и инженерами новые горизонты для исследования, расширения и модификации схемы для широкого спектра приложений преобразования энергии.

Содержание

1 Типы инверторов
- 1.1 Недостатки
2 Преимущества ZSI
3 Области применения
4 Ссылки

Типы инверторов

Инверторы можно классифицировать по их структура:

1. Однофазный инвертор:

Этот тип инвертора состоит из двух ветвей или двух полюсов. (Полюс - это соединение двух переключателей, где исток одного и сток другого подключены, и эта общая точка выведена).

2. Трехфазный инвертор:

Этот тип инвертора состоит из трех ножек или полюсов или четырех ножек (три ножки для фаз и одна для нейтрали).

Но, инверторы также классифицируются на основе типа входного источника. И они такие,

1. Инвертор источника напряжения (VSI)

В этом типе инвертора постоянный источник напряжения действует как вход для моста инвертор. Источник постоянного напряжения получается путем подключения большого конденсатора к источнику постоянного тока.

2. Инвертор с источником тока (CSI)

В этом типе инвертора источник постоянного тока действует как вход для моста инвертор. Источник постоянного тока получается путем последовательного подключения большой индуктивности к источнику постоянного тока.

Недостатки

Обычные инверторы (VSI и CSI) имеют несколько недостатков. Они перечислены как,

Только в режиме повышения или понижения. Таким образом, доступный диапазон выходного напряжения ограничен, либо меньше, либо больше, чем входное напряжение.
Уязвимы к электромагнитным помехам, и устройства могут быть повреждены либо в условиях обрыва, либо в условиях короткого замыкания.
Комбинированная система повышающего преобразователя постоянного тока в постоянный и инвертора имеет более низкую надежность.
Основные коммутирующие устройства VSI и CSI не взаимозаменяемы.

Преимущества ZSI

Преимущества инвертора Z-источника перечислены ниже:

Источником может быть либо источник напряжения, либо источник тока. Источником постоянного тока ZSI может быть батарея, диодный выпрямитель или тиристорный преобразователь, батарея топливных элементов или их комбинация.
Основная цепь ZSI может быть либо традиционной VSI, либо традиционный CSI.
Работает как понижающий-повышающий инвертор.
Нагрузка ZSC может быть индуктивной, емкостной или другой Z-Source ntwrk.

Применения

Ссылки

[1]. «Силовая электроника» М. Рашида.

[2]. Фанг З. Пэн, «Инвертор Z-источника», в IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 39, нет. 2, март / апрель 2003 г., стр. 504–510.

[3]. Ям П. Сивакоти, Ф. З. Пенг, Ф. Блаабьерг, П. К. Ло и Г. Э. Таун, «Сеть источника импеданса для преобразования электроэнергии - Часть I: Топологический обзор» IEEE Trans. по Power Electron., т. 30, нет. 2, стр. 699–716, февраль 2015 г.

[4]. Ям П. Сивакоти, Ф. З. Пенг, Ф. Блаабьерг, П. К. Ло, Г. Э. Таун и С. Ян, «Сеть источника импеданса для преобразования электроэнергии - Часть II: Обзор методов управления и модуляции» IEEE Trans. по Power Electron., т. 30, нет. 4, pp. 1887–1905, апрель 2015 г.

[5]. Ям П. Сивакоти, П. К. Ло, Ф. Блаабьерг и Г. Э. Таун, «Сеть импеданса источника Y», IEEE Trans. Power Electron. (Письмо), т. 29, нет. 7. С. 3250–3254, июль 2014 г.

[6]. Ям П. Сивакоти, Ф. Блаабьерг и П. К. Ло, «Новые сети источников с магнитным импедансом (Z-)», IEEE Trans. Power Electron., DOI: 10.1109 / TPEL.2015.2459233, июнь 2015.

[7]. А. Флореску, О. Штоклоса, М. Теодореску, К. Радой, Д.А. Стойческу и С. Росу, «Преимущества, ограничения и недостатки инвертора Z-источника», в IEEE Semiconductor Conference (CAS), vol. 2, 13 октября 2010 г., стр. 483–486.

[8]. Мяосен Шен, Алан Джозеф, Джин Ван, Фанг З. Пенг и Дональд Дж. Адамс, «Сравнение традиционных инверторов и инвертора с Z-источником», в конференции специалистов по силовой электронике IEEE (PESC), No. 36, 16 июня 2005 г., стр. 1692–1698.

[9]. Мяосен Шен и Фанг З. Пэн, «Режимы работы и характеристики инвертора Z-источника с малой индуктивностью», в IEEE Conference on Industry Applications, 2005, no. 2, 2–6 октября 2005 г., стр. 1253–1260.

[10] По Чан Ло, Д. Махинда Вилатгамува, Юэ Сен Лай Геок Тин Чуа и Юнвэй Ли, «Широтно-импульсная модуляция инверторов Z-источника», в IEEE Conference on Industry Applications, vol. 1, вып. 39, 3–7 октября 2004 г., стр. 148–155.

[11]. Шаджит Али, У. и Камарадж, В., «Новый космический вектор ШИМ для инвертора Z-источника», в Международной конференции IEEE по электроэнергетическим системам (ICEES), 2011 г., стр. 82–85.

[12]. Цзинбо Лю, Цзянган Ху и Лонья Сюй, «Динамическое моделирование и анализ преобразователя Z-источника - построение модели слабых сигналов переменного тока и анализ, ориентированный на дизайн» в IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 22, нет. 5, сентябрь 2007 г., стр. 1786–1796.

[13]. Мира Мурали, Н. Гопалакришнан, В. Панде, «Унифицированный контроллер потока мощности с Z-источником», на 6-й Международной конференции IET по силовой электронике, машинам и приводам, 2012 г., стр. 1–7.

[14]. Xinping Ding, Zhaoming Qian, Shuitao Yang, Bin Cui и Fang Z Peng, «Обзор однофазных сетевых инверторов для фотоэлектрических модулей» в IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 41, нет. 5, сентябрь-октябрь 2005 г., стр. 2327–2332.

[15]. Мостафа Моса; Хайтам Абу-Руб; Хосе Родригес, «Высокопроизводительное прогнозирующее управление, применяемое к трехфазному инвертору Quasi-Z-Source, подключенному к сети», в IEEE Industrial Electronics Society, (IECON 2013), стр. 5812–5817, 10-13 ноября 2013 г.

[16]. Марек Адамович, «Инверторы с источником LCCT-Z», на 10-й Международной конференции по окружающей среде и электротехнике (EEEIC), 2011.

[17]. Мостафа Моза, Роберт С. Балог и Хайтам Абу-Руб, «Высокопроизводительное прогнозирующее управление квазиимпедансным инвертором источника», в IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 32, нет. 4, pp. 3251-3262, апрель 2017 г.