Науковий вісник НГУ

Активний однофазний чотириквадрантний випрямляч iз покращеним алгоритмом гістерезисної модуляції

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Електротехнічні комплекси та системи

Останнє оновлення: 10 листопада 2019

Опубліковано: 09 листопада 2019

Перегляди: 2381

Authors:

О.А.Плахтій, Кандидат технічних наук, доцент, orcid.org/0000-0002-1535-8991, Український державний університет залізничного транспорту, м. Харків, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

В.П.Нерубацький, Кандидат технічних наук, доцент, orcid.org/0000-0002-4309-601X, Український державний університет залізничного транспорту, м. Харків, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

В.Є.Кавун, orcid.org/0000-0002-9411-5567, Український державний університет залізничного транспорту, м. Харків, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Д.А.Гордієнко, orcid.org/0000-0002-0347-5656, ПрАТ „ЕЛАКС“, м. Харків, Україна, e-mail: D. Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Abstract:

Мета. Покращення гістерезисної системи керування, що, завдяки удосконаленому алгоритму комутації силових ключів, дає змогу знизити динамічні втрати в порівнянні з відомими гістерезисними системами керування.

Методика. Моделювання у програмі Matlab/Simulink активного чотириквадрантного перетворювача. Математичний апарат аналізу Фур’є спектра вхідного струму.

Результати. Імітаційне моделювання підтверджує ефек­тивність запропонованого алгоритму модуляції за рахунок зниження числа перемикань силових ключів. Крім того, під час реалізації запропонованого алгоритму комутації спостерігається покращення гармонічного складу вхідного струму, а саме зниження амплітуд вищих гармонік вхідного струму та зниження результуючого коефіцієнта гармонічних спотворень.

Наукова новизна. Встановлено, що запропонована покращена гістерезисна система керування активного чотириквадрантного перетворювача, за рахунок використання короткозамкнених станів силових ключів, дає змогу знизити загальну кількість комутацій силових ключів, а, відповідно, й динамічні втрати в активному перетворювачі, що дає змогу збільшити ККД вхідного перетворювача ЕРС.

Практична значимість. Запропонована покращена гістерезисна системи керування, завдяки вдосконаленому алгоритму комутації силових ключів, знижує динамічні втрати до 33 %.

References.

1. Blahnik, V., & Talla, J. (2016). Single-phase synchronization for traction active rectifier. International Conference on Applied Electronics (AE). DOI: 10.1109/ae.2016.7577233.

2. Fomin, O. V., Lovska, A. O., Plakhtii, O. A., & Nerubat­skyi, V. P. (2017). The influence of implementation of circular pipes in load-bearing structures of bodies of freight cars on their physico-mechanical properties. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 6, 89-96.

3. Plakhtii, O., Nerubatskyi, V., Ryshchenko, I., Zinchenko, O.,Tykhonravov, S.,& Hordiienko, D. (2019). Determining additional power losses in the electricity supply systems due to current’s higher harmonics. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(8(97)), 6-13. DOI: 10.15587/1729-4061.2019.155672.

4. Arcega, F. J., & Pardina, A. (2014). Study of harmonics thermal effect in conductors produced by skin effect. IEEE Latin America Transactions, 12(8), 1488-1495. DOI: 10.1109/TLA.2014.7014518.

5. Gervasio, F., Mastromauro, R., & Liserre, M. (2015). Power losses analysis of two-levels and three-levels PWM inverters handling reactive power. IEEE International Conference on Industrial Technology (ICIT) (pp. 1123-1128). DOI: 10.1109/ icit.2015.7125248.

6. Pillay, Т., & Saha, А. (2017). Analysis and simulation of flying capacitor multilevel inverter using PDPWM strategy. International Conference on Innovative Mechanisms for Industry Applications (ICIMIA) (pp. 1061-1070).

7. Shcherbak, Ya. V., Plakhtii, O. A., & Nerubatskіy, V. P. (2017). Regulatory characteristics of the active quadrature converter in regimens and recuperation modes. Technical electrodynamics, (6),  26-31. DOI: 10.15407/techned2017.06.026.

8. Ahmadzadeh, Т., Sabahi, М., & Babaei, М. (2017). Modified PWM control method for neutral point clamped multilevel inverters. 14^th International Conference on Electrical Engineering / Electronics, Computer, Telecommunications and Information Technology (ECTI-CON) (pp. 765-768). DOI: 10.1109/ECTICon.2017.8096351.

9. Dai, P., Guoand, G., & Gong, Z. (2016). A Selection Precharge Method for Modular Multilevel Converter. International Journal of Control and Automation, 9(4), 161-170.

10. Plakhtii, O. A., & Nerubatskyi, V. P. (2018). Analyses of energy efficiency of interleaving in active voltage-source rectifier. 2018 IEEE 3 ^rd International Conference on Intelligent Energy and Power Systems (IEPS) (pp. 253-258). DOI: 10.1109/IEPS.2018.8559514.

11. Zhao, G. I., Wang, L., Li, Q., & Chen, G. (2014). Analyze and compare the efficiency of two-level and three-level inverter in SVPWM. 9^th IEEE Conference on Industrial Electronics and Applications (pp. 1954-1958). DOI: 10.1109/iciea.2014.6931488.

12. Vasil’ev, B. Yu. (2015). Providing overmodulation mode and increasing energy conversion efficiency in autonomous power inverters of electric drives. Electricity, (6), 47-55.

13. Rodder, S., Biswas, M., & Khan, Z. (2016). A modified PWM technique to improve total harmonic distirtion of multilevel inverter. 9 ^th International Conference on Electrical and Computer Engineering (ICECE) (pp. 46-54).DOI: 10.1109/ICECE.2016.7853970.

14. Borrega, M., Marroyo, L., Gonzalez, R., Balda, J., & Agor­reta, J. L. (2013). Modeling and control of a master-slave PV inverter with n-paralleled inverters and three-phase three-limb inductors. IEEE Transactions on Power Electronics, 28(6), 2842-2855. DOI: 10.1109/TPEL.2012.2220859.

15. Khanchi, S., & Garg, V. (2013). Unified power flow controller: a review. International Journal of Engineering Research and Applications, 3(4), 1430-1435.

16. Zhemerov, G. G., Tugay, D. V., & Titarenko, I. G. (2013). Simulation of AC drives system comprising multilevel inverter. Electrical Engineering and Electromechanics, (2), 40-47.

17. Lazzarin, T., Bauer, G., & Barbi, I. (2013). A control strategy for parallel operation of single-phase voltage source inverters: analysis, design and experimental results. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 60(6), 2194-2204. DOI: 10.1109/TIE.2012.2193856.

18. Ferdowsi, F., Yazdankhah, A., & Rohani, H. (2014). A combinative method to control output power fluctuations of large gridconnected photovoltaic systems. InEnvironment and Electrical Engineering (EEEIC) (pp. 260-264).

19. Dias, R. A., Lira, G. R., Costa, E. G., Ferreira, R. S., & Andrade, A. F. (2018). Skin effect comparative analysis in electric cables using computational simulations. 2018 Simposio Brasileiro de Sistemas Eletricos (SBSE) (pp. 1-6). DOI: 10.1109/ SBSE.2018.8395687.

20. Ferdowsi, F., Edrington, C., & Elmezyani, T. (2015). Real-time stability assessment utilizing non-linear time series analysis. InNorth American Power Symposium (NAPS) (pp. 1-6).

 повний текст / full article

• Наступна >