Միջին-բարձր լարման էլեկտրական տրանսֆորմատորների տոպոլոգիայի և կառավարման կիրառությունների վերանայում II

2. PET ընդհանուր կառուցվածքի ընտրություն

PET տոպոլոգիաները լայնորեն տարբերվում են։ Էներգիայի փոխակերպման փուլերի քանակի հիման վրա դրանք կարելի է դասակարգել միաստիճան, երկաստիճան և եռաստիճան տեսակների [7]: Երկաստիճան կառուցվածքները ներառում են բարձր և ցածր լարման հաստատուն հոսանքի շիթեր ունեցողները, ինչպես ցույց է տրված նկար 1-ում:

Միաստիճան PET-ներում (Նկ. 1(ա)), միջին/բարձր հաճախականության Մեկուսացման տրանսֆորմատոր Միացնում է AC/AC փոխարկիչները երկու կողմերից: Առաջնային կողմի AC/AC փոխարկիչը մոդուլացնում է մուտքային գծային հաճախականության AC լարումը բարձր հաճախականության AC լարման, որը միացվում է տրանսֆորմատորի միջոցով, ապա երկրորդային կողմի AC/AC փոխարկիչի կողմից հետ է փոխակերպվում գծային հաճախականության AC լարման: Միաստիճան PET-ները ունեն ավելի քիչ փոխակերպման փուլեր և ավելի քիչ բաղադրիչներ, բարձր արդյունավետություն և բարձր հզորության խտություն: Այնուամենայնիվ, հաստատուն հոսանքի միացման բացակայությունը դրանք դարձնում է անպիտան հիբրիդային AC/DC ցանցերի համար, և հզորության անջատման կառավարումը բարդ է:

Երկաստիճան PET-ները ունեն հաստատուն հոսանքի շիֆ՝ բարձր կամ ցածր լարման կողմում։ Մեկուսացման տրանսֆորմատորի մի կողմի տոպոլոգիան նման է միաստիճան PET-ին, մինչդեռ մյուս կողմը միանում է հաստատուն հոսանքի շիֆին AC/DC կամ DC/AC շղթաների միջոցով (Նկար 1(գ) և Նկար 1(դ)): Բարձր կամ ցածր լարման հաստատուն հոսանքի միացումներով երկաստիճան PET-ները կարող են միանալ միջին/բարձր լարման հաստատուն հոսանքի ցանցերին՝ բարձր լարման կողմում, կամ ֆոտովոլտային/կուտակային համակարգերին՝ ցածր լարման կողմում։ Այնուամենայնիվ, մեկուսացման տրանսֆորմատորի երկու կողմերում գտնվող փոխակերպիչների կողմից փոխանցվող ակտիվ հզորությունը խիստ զգայուն է տրանսֆորմատորի արտահոսքի ինդուկտիվության պարամետրերի նկատմամբ։ Բացի այդ, հաստատուն հոսանքի կոնդենսատորը ենթարկվում է կրկնակի գծային հաճախականության լարման զգալի տատանումների, և փոխակերպիչի հոսանքի տատանումները մեծ են [7], ինչը դժվարացնում է կառավարումը։

Եռաստիճան PET-ները (Նկ. 1(բ)) ունեն հաստատուն հոսանքի լարեր ինչպես բարձր, այնպես էլ ցածր լարման կողմերում: Մուտքային գծային հաճախականության փոփոխական հոսանքը ուղղվում է բարձր լարման հաստատուն հոսանքի լարի՝ AC/DC փոխակերպման միջոցով, մոդուլացվում է բարձր հաճախականության քառակուսի ալիքների, միացվում է ցածր լարման կողմին՝ միջին/բարձր հաճախականության տրանսֆորմատորի միջոցով, ուղղվում է ցածր լարման հաստատուն հոսանքի լարի, և վերջապես՝ ինվերտացվում է գծային հաճախականության փոփոխական լարման՝ DC/AC փոխակերպման միջոցով: Եռաստիճան PET-ները կարող են միանալ ինչպես բարձր, այնպես էլ ցածր լարման հաստատուն հոսանքի համակարգերին: Յուրաքանչյուր փոխակերպման փուլի կառավարումը համեմատաբար անկախ է, ինչը հեշտացնում է անջատումը և փոխհատուցման կառավարումը: Այնուամենայնիվ, բազմաթիվ փոխակերպման փուլերը հանգեցնում են ամենաբարդ կառուցվածքի: Բազմաստիճան դիզայնի շնորհիվ, եռաստիճան PET տոպոլոգիաները ավելի հեշտությամբ հասնում են կասկադային բարձր լարման կողմում և զուգահեռային՝ ցածր լարման կողմում՝ բավարարելով միջին/բարձր լարման կիրառման կարիքները: Այսպիսով, եռաստիճան տոպոլոգիաները ամենատարածվածն են միջին/բարձր լարման PET հետազոտություններում և կիրառություններում:

Միջին/բարձր լարման կիրառություններում գտնվող PET-ների համար ցածր լարման կողմն ունի ցածր լարման մակարդակներ՝ սարքի լարման նվազագույն սահմանափակումներով: Ի տարբերություն դրա, բարձր լարման ուղղման փուլը և միջանկյալ մեկուսացման փուլը բախվում են բարձր լարման մակարդակների, ինչը ավելի խիստ պահանջներ է դնում սխեմաների տոպոլոգիաների և սարքերի վրա: Գոյություն ունեցող հետազոտությունները կենտրոնանում են երկու ուղղությունների վրա՝ ① Միջին/բարձր լարման PET-ների նոր տոպոլոգիաներ և կառավարման մեթոդներ՝ հիմնված սարքերի առկա լարման վարկանիշների վրա. ② PET տոպոլոգիաներ և կառավարումներ՝ օգտագործելով նոր բարձր լարման սարքեր, ինչպիսիք են 10 կՎ SiC սարքերը [8, 9]: Այնուամենայնիվ, բարձր լարման SiC սարքերը դեռևս լաբորատոր հետազոտությունների և զարգացման փուլում են, և առևտրային սարքերը դեռևս չեն կարող բավարարել լարման պահանջները: Հետևաբար, բարձր մուտքային լարման պահանջները բավարարելու համար օգտագործվում են բազմամոդուլային կասկադային կամ միամոդուլային բազմամակարդակ տոպոլոգիաներ: Տիպիկ տոպոլոգիաները ներկայացված են նկար 2-ում, որը վերլուծված է 3-րդ բաժնում: