Автономные инверторы напряжения в системах электрообеспечения подводных объектов

Снижение потерь энергии в автономных инверторах напряжения (АИН) и уменьшение тепловых нагрузок на силовые ключи приобретают особую актуальность в системах электрообеспечения подводных объектов. Это объясняется сложностью отвода тепла от силовых элементов, расположенных в прочных корпусах аппарата и имеющих ряд ограничений по компоновке. Применения резонансных цепей с неизменной настройкой ограничено, поскольку процесс бесконтактной передачи энергии сопровождается широким диапазоном изменения нагрузки инвертора, что связано с возможными межосевыми смещениями первичной и вторичной частей трансформатора, а также изменением зазора между этими частями при автоматическом причаливании аппарата к донному причальному устройству.

Существенное снижение потерь переключения в инверторе можно получить при сочетании режима мягких переключений с минимизацией тока оппозитных диодов при соответствующем изменении частоты коммутации. Такое свойство реализовано в предлагаемом способе управления. Исследование автономного инвертора напряжения на компьютерной модели подтвердило высокую эффективность предложенного способа формирования сигналов управления инвертором.

Потери переключения в инверторе получены уменьшенными в десятки раз по сравнению как с обычным управлением с жесткими переключениями, так и с мягкими переключениями с неизменной настройкой резонансной цепи. Указанное свойство сохраняется в широком диапазоне изменения нагрузки инвертора.

Решения, позволяющие снизить потери переключения в системах бесконтактной передачи энергии, будут полезными и в системах энергообеспечения по кабельной линии ТНПА или иных привязных подводных объектов как способы повышения общей эффективности систем подводной робототехники.