Анализ энергетических показателей импульсных преобразователей

Целью исследования представленной статьи является анализ энергетических показателей импульсных полупроводниковых преобразователей, в т.ч. такой важной характеристики их работы как коэффициент полезного действия. Для достижения данной цели применялись методы имитационного моделирования в среде Simulink программного комплекса MATLAB 7.5, в частности использовались блоки из библиотеки SimPowerSystem. Авторами разработаны модели полупроводниковых преобразователей с широтно-импульсной модуляцией с одним силовым ключом на транзисторе типа IGBT и полупроводникового преобразователя с частотно-импульсной модуляцией с четырьмя силовыми ключами на незапираемых тиристорах типа SCR. Корректность функционирования разработанных авторами моделей доказана с помощью экспериментальных исследований, проведенных на лабораторных макетах импульсных преобразователей, реализованных в лаборатории силовой электроники кафедры электропривода и электрического транспорта. В статье приведены результаты исследований разработанных моделей полупроводниковых преобразователей с широтно-импульсной и частотно-импульсной модуляцией, сняты динамические и статические характеристики импульсных полупроводниковых преобразователей. Анализ полученных статических характеристик схем импульсных преобразователей показал, что жесткость выходных характеристик преобразователя с частотно-импульсной модуляцией выше, чем у преобразователя с широтно-импульсной модуляцией. Результаты расчетов коэффициента полезного действия импульсных полупроводниковых преобразователей, проведенные на основе анализа статических выходных характеристик, приводят к заключению, что коэффициент полезного действия полупроводникового преобразователя с частотно-импульсной модуляцией более чем на один процент выше коэффициента полезного действия полупроводникового преобразователя с широтно-импульсной модуляцией. Разработанные модели преобразователей с широтно-импульсной и частотно-импульсной модуляцией могут применяться для исследования управления угловой скоростью электроприводов постоянного тока.

широтно-импульсный преобразователь, частотно-импульсный преобразователь, модель, характеристика, коэффициент полезного действия, полупроводниковый преобразователь