Науковий вісник НГУ

Synthesis of high-voltage converter for electrotecnology

User Rating:  / 0

Details

Category: Electrical engineering

Last Updated on Wednesday, 22 June 2016 21:37

Published on Wednesday, 22 June 2016 21:37

Hits: 3409

Authors:

T.M.Lytvynenko, Zaporizhzhia State Engineering Academy, Zaporizhzhia, Ukraine, e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Abstract:

Purpose. Development of the theory of design of the generators of high-voltage pulses, creation of a generator with less loss of energy.

Methodology. The high-voltage converter scheme synthesis was done by the synthesis algorithm with variable structure based on the graph of state changes. The synthesis procedure is the ideal arrangement of keys in a circuit with a constant structure so that the nature of electromagnetic processes in the received circuit with variable structure conforms to the originally specified graph of state changes.

Findings. The synthesis of high-voltage circuit converter was performed in accordance with the requirements of energy loss reduce: the assurance of the of IGBT operation modes, which reduce current and voltage loading of the device, and allow switching the transistor with zero current or voltage, or in the case of neutral switching.

Originality. A new circuit of a converter was synthesized. It can halve the working voltage of the primary capacitive storage, and reduce the current and voltage loading of the power switches. Thereby, it becomes possible to increase the allowable frequency of operation of the high-voltage converter in comparison with a single-cycle circuit of the converter.

Practical value. The proposed method of implementation and the high-voltage converter device can be used in electrotechnics of cleaning of sulphur-containing gases from sulphur dioxide, since the high-voltage converter has better mass and size (by reducing the amount of magnetic knots) than similar devices based on single-cycle thyristor schemes and loses less energy (efficiency of 70 % vs. 60 %).

References / Список літератури

1. Pivnyak, G., Busygin, B. and Nikulin, S., 2010. Geoinformation system RAPID as the means of solving the problems of environment and nature management. In: 12th International Symposium on Environmental issues and Waste Management in Energy and Mineral Production SWEMP-2010. Czech University of Life Sciences Prague, Czech Republic, May 24−26. pp. 431−436.

2. Rudakov, D.V. and Lyakhovko, A.D. 2014. Prediction of environmental impact of modernization of gas treatment equipment at industrial enterprises. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, no.3, pp. 111−117. ISSN 2071-2227.

Рудаков Д.В. Прогнозирование экологического эффекта модернизации газоочистного оборудования промышленных предприятий / Д.В. Рудаков, А.Д. Ляховко // Науковий вісник НГУ. – 2014. − №3. − С. 111−117. ISSN 2071-2227.

3. Mesyats, G.A. 2004. Impulsnaya energetika i elektronika [Pulse power and electronics]. Moscow: Nauka. ISBN 5-02-033049-3.

Месяц Г.А. Импульсная энергетика и электроника / Месяц Г.А. – М.: Наука, 2004 – 704 с. ISBN 5-02-033049-3.

4. Vereshchagin, N.M. and Kruglov, S.A. 2002. High-voltage pulse generator with inductive energy storage and a thyratron. Pribory i Tekhnika Ehksperimenta, no.2, pp. 82–85. ISSN 0032-8162.

Верещагин Н.М. Генератор высоковольтных импульсов с индуктивным накопителем энергии и тиратроном / Н.М. Верещагин, С.А. Круглов // Приборы и техника эксперимента. − 2002. – №2. – С. 82–85. ISSN 0032-8162.

5. Grekhov, I.V., Korotkov, S.V. and Hristyuk, D.V. 2002. RID-switch diode obstacles switched current pulses. Pribory i Tekhnika Ehksperimenta, no.5, pp. 94–96. ISSN 0032-8162.

Грехов И.В. РВД – переключатель с диодным обострителем ком-мутируемых импульсов тока / И.В. Грехов, С.В. Коротков, Д.В. Христюк // Приборы и техника эксперимента. − 2002. – №5. – С. 94–96. ISSN 0032-8162.

6. Lyubutin, S.K., Rukin, S.N. and Slovikovskiy, B.G. 2000. Compact generator with solid-state current interruption with a voltage of 300 kV and pulse repetition rate up to 2 kHz. Pribory i Tekhnika Ehksperimenta, no.1. pp. 82–86. ISSN 0032-8162.

Любутин С.К., Рукин С.Н., Словиковский Б.Г. Компактный генератор с полупроводниковым прерывателем тока с напряжением 300 кВ и частотой следования импульсов до 2 кГц / С.К. Любутин, С.Н. Рукин, Б.Г. Словиковский // Приборы и техника эксперимента. − 2000. – №1. – С. 82–86. ISSN 0032-8162.

7. Bushlyakov, A.I., Ponamorev, A.V. Rukin, S.N. Slovikovskiy, B.G. and Timoshenkov, S.P. 2002. Megavoltage nanosecond generator with semiconductor current interruption. Pribory i Tekhnika Ehksperimenta, no.2, pp. 74–81. ISSN 0032-8162.

Мегавольтный наносекундный генератор с полупро-водниковым прерывателм тока /А.И. Бушляков, А.В. По-наморев, С.Н. Рукин [и др.] // Приборы и техника эксперимента. − 2002. – №2. – С. 74–81. ISSN 0032-8162.

8. Litvinenko T.N. and Semenov, V.V., 2004. The generator of high-voltage sub-microsecond pulses. Tekhnichna Elektrodynamika. Tem. vypusk: Problemy Suchasnoi Elektrotekhniky. Ch.4, pp. 49−54. ISSN 0204-3599.

Литвиненко Т.Н. Генератор высоковольтных субми-кросекундных импульсов / Т.Н. Литвиненко, В.В. Семенов // Технічна електродинаміка. Тем. випуск: Проблеми сучасної електротехніки. – 2004. − Ч.4. − С.49−54. ISSN 0204-3599.

9. Artemenko, M.Yu., Zhuykov, V.Ya., and Yakymenko, Yu.I., 2001. Matrychno-typolohichnyi syntez ventylnykh peretvoriuvachiv [Matrix-topological synthesis of switched converters]. Series Elektronni komponenty ta systemy dlia enerhetyky. Kyiv: Politekhnika. ISBN 966-622-062-8.

Артеменко М.Ю. Матрично-топологічний синтез вентильних перетворювачів. Серія “Електронні компоненти та системи для енергетики” / Артеменко М.Ю., Жуйков В.Я., Якименко Ю.І. – К.: “Політехніка”, 2001. – 230 с. ISBN 966-622-062-8.

10. Rudenko, V.S., Zhuykov, V.Ya., Suchyk, V.E. 2010. Analiz protsessiv v napivprovodnykovykh peretvoriuvachakh na osnovi grafiv [Analysis of processes in semiconductor converters based on graphs]. Kyiv: NTUU Kyivskyi Politekhnichnyi Instytut.

Руденко В.С. Аналіз процесів в напівпровідникових перетворювачах на основі графів / Руденко В.С., Жуйков В.Я., Сучик В.Е. − НТУУ “Київський політехнічний інститут”, 2010. – 68 с.

11. Darznek, S.A., Mesyats, G.A. and Rukin, S.N., 1997. Dynamics of electron-hole plasma in semiconductor interruption of superdense currents. Zhurnal Tekhnicheskoy Fiziki. vol. 67, issue 10, pp. 64–70.

Дарзнек С.А. Динамика электронно-дырочной плазмы в полупроводниковых прерывателях сверхплотных токов / С.А. Дарзне, Г.А. Месяц, С.Н. Рукин // Журнал технической физики, 1997. – Т. 67. – Вып. 10. – С. 64–70. ISSN 0044-4642.

2016_02_Lytvynenko
2016-06-21  981.93 KB  939

• < Prev
• Next >