การลดจำนวนครั้งการสวิตช์สำหรับคอนเวอร์เตอร์สามระดับหลังชนหลังแบบสมมาตร

Abstract

คอนเวอร์เตอร์สามระดับหลังชนหลังแบบสมมาตรเป็นโครงสร้างที่มีกำลังสูญเสียจากการสวิตช์น้อยมากเมื่อเทียบกับคอนเวอร์เตอร์สามระดับหลังชนหลังโครงสร้างดั้งเดิม เนื่องจากการทำงานของภาควงจรเรียงกระแสใช้การสวิตช์ที่ความถี่สายกำลังแทนการสวิตช์แบบความกว้างพัลส์ที่ใช้ความถี่สูง แต่อย่างไรก็ตามภาควงจรอินเวอร์เตอร์ของคอนเวอร์เตอร์สามระดับหลังชนหลังแบบสมมาตรที่ใช้การสวิตช์แบบความกว้างพัลส์ยังมีจำนวนครั้งการสวิตช์สูงถึง 8 ครั้งต่อคาบการสวิตช์ ซึ่งมากกว่าคอนเวอร์เตอร์สามระดับหลังชนหลังแบบดั้งเดิมที่มีเพียง 6 ครั้งต่อคาบการสวิตช์ งานวิจัยนี้จึงนำเสนอวิธีการมอดูเลตที่ช่วยลดจำนวนครั้งการสวิตช์ของภาควงจรอินเวอร์เตอร์ของคอนเวอร์เตอร์สามระดับหลังชนหลังแบบสมมาตรให้น้อยลงเพื่อแก้ปัญหาดังกล่าว เทคนิคการมอดูเลตที่นำเสนอประยุกต์มาจากเทคนิคการมอดูเลตของเมทริกซ์คอนเวอร์เตอร์โดยจะทำบนฐานคลื่นพาห์แบบขั้วคู่ วิธีการมอดูเลตดังกล่าวทำให้มีหนึ่งเฟสไม่มีการสวิตช์ จำนวนครั้งการสวิตช์ของภาควงจรอินเวอร์เตอร์จึงลดลงเหลือเพียง 6 ครั้งต่อคาบการสวิตช์ โดยที่คอนเวอร์เตอร์ยังคงสามารถควบคุมรูปคลื่นกระแสและตัวประกอบกำลังด้านเข้าได้ ส่งผลให้คอนเวอร์เตอร์มีกำลังสูญเสียจากการสวิตช์และการแทรกสอดทางแม่เหล็กไฟฟ้าลดลง ผลจำลองการทำงานและผลทดสอบในทางปฏิบัติกับเครื่องต้นแบบสามารถยืนยันได้ถึงความถูกของทฤษฎีที่นำเสนอ