Метод управления выходным напряжением на основе скалярного резонансного банка фильтров и скалярный прерывистый ШИМ с минимальными потерями переключения для трехфазного четырехпроводного источника питания на четырехпроводном инверторе

Предложен подход с полностью скалярным управлением и широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) для трехфазного трансформаторосвободного четырехпроводного источника питания (ИП), выполненного на четырехопорном инверторе (FLI). Выходное напряжение каждой фазы контролируется независимо; его контроллер представляет собой резонансный банк фильтров в неподвижной системе координат в сочетании с пропорциональным регулированием и петлями активного демпфирования на основе тока выходного конденсатора. Простая и легко реализуемая скалярная схема управления демонстрирует превосходные установившиеся и динамические характеристики в приложениях ИП с нагрузками с высоким коэффициентом пиковости и/или значительным дисбалансом нагрузки. С использованием разбиения нулевого состояния инвертора разработана обобщенная форма скалярной ШИМ для FLI. Выведен новый прерывистый метод ШИМ с минимальными потерями, обеспечивающий минимальные потери переключения при всех режимах нагрузки (включая дисбаланс нагрузки). Этот простой скалярный метод обеспечивает высокую производительность и, в отличие от векторных методов, легко реализуется. Приведены детали проектирования и реализации контроллера и модулятора для системы. Рассмотрены линейные и нелинейные нагрузки для сбалансированных и несбалансированных режимов работы. Скалярные методы управления и ШИМ подтверждены теорией, моделированием и тщательными лабораторными испытаниями 5-кВА источника питания.