高調波は、周波数が基本波の整数倍である波形の成分です。のために パワーインバータ 高調波制御は、出力 AC 波形の品質を確保するための重要な要素です。
高調波発生の原因: パワーインバータの動作中、スイッチングデバイスのスイッチングにより、出力波形にさまざまな周波数の高調波が含まれます。これらの高調波は、接続された負荷機器や電力システムに干渉を引き起こす可能性があるため、これらの悪影響を軽減または排除するには高調波制御が必要です。
パルス幅変調 (PWM): パルス幅変調は高調波制御の主要な手段です。スイッチング デバイスのオン/オフ時間比を調整することにより、パルス幅変調は出力波形の高調波成分を効果的に制御できます。インバータはパルス信号を生成し、パルスの幅を変更することで出力波形の高調波のサイズを制御します。
マルチレベルインバータ: 従来のインバータは通常 2 レベル構造を採用しています。つまり、出力波形のレベルは High または Low のみです。ただし、マルチレベル インバータはより多くのレベルを使用し、出力波形に追加のレベルを導入することで高調波成分を減らすことができます。これらのマルチレベル技術には、出力波形をより細かく制御できるマルチレベル PWM およびマルチレベル パルス幅変調技術が含まれます。
フィルター設計: 高調波制御は、インバーターの出力で高調波フィルターを使用することによっても実現できます。これらのフィルタは通常、出力波形から特定の高調波成分を選択的に除去する LC フィルタです。高調波を効果的に低減するには、フィルタの設計をインバータの動作周波数と負荷要件に注意深く合わせる必要があります。
高調波監視とフィードバック: 高度な電力インバータ システムには、高調波監視とフィードバック制御機能が搭載されていることがよくあります。出力波形の実際の高調波成分を監視することで、システムは必要に応じてパルス幅変調やその他のパラメータを調整し、高調波レベルをリアルタイムで制御できます。この閉ループ制御システムは、さまざまな負荷や作業条件に適応し、出力波形の安定性を維持するのに役立ちます。
最小損失制御：高調波制御ではインバータ自体の損失も考慮する必要があります。インバーターを設計する場合、エンジニアはインバーター自体のエネルギー損失を最小限に抑えながら高調波を制御できるバランスを見つける必要があります。これには、スイッチング デバイスの選択の最適化、スイッチング周波数の低減、放熱システムの改善が含まれます。
