Математическая модель для анализа электромагнитных процессов в многозонном полупроводниковом преобразователе

Алексей Вячеславович Удовиченко, Евгений Валерьевич Гришанов, Максим Александрович Дыбко, Сергей Викторович Кучак, Сергей Викторович Брованов

Аннотация


Рассматривается математическая модель для расчета электромагнитных процессов в многозонном полупроводниковом преобразователе, который выступает в качестве регулятора переменного напряжения. Математическая модель реализована с применением спектрального метода на базе переключающих функций. Отмечено преимущество применения данной математической модели для расчета характеристик полупроводниковых преобразователей в установившемся режиме по сравнению с существующими пакетами программного моделирования, особенно для случаев множественных итерационных расчетов. Данные преобразователи позволяют улучшить качество регулируемых электромагнитных параметров в системе по сравнению с однозонными тиристорными регуляторами. Результаты математического моделирования были верифицированы имитационным моделированием.


Ключевые слова


регулятор переменного напряжения; плавный пуск; спектральный метод; коэффициент гармоник

Полный текст:

PDF

Литература


Montero-Hernandez O.C., Enjeti P.N. Application of a Boost AC-AC Converter to Compensate for Vol¬tage Sags in Electric Power Distribution Systems. PESC Proc, 2000, vol. 1, pp. 470–475. DOI: 10.1109/PESC.2000.878905

Fedyczak Z. Klutta M., Strzelecki R. Three-Phase AC-AC Semiconductor Transformer Topologies and Applications. Proc. 2-nd Conf. PEDC, 2001, pp. 25–38.

Peng F.Z., Chen L., Zhang F. Simple Topologies of PWM AC-AC Converters. IEEE Power Electronics Letters, 2003, vol. 1, no. 1, pp. 10–13. DOI: 10.1109/LPEL.2003.814961

Floricau D., Dumitrescu M., Popa I., Ivanov S. Basic Topologies of Direct PWM AC Choppers. Annals of the University of Craiova. Electrical Eng. Series, 2006, no. 30 b, pp. 141–146.

Prasai A., Divan D. Dynamic Capacitor-VAR and Harmonic Compensation without Inverters. Proc. EPE, 2011, file 831, 1 CD.

Liu Q., Deng Y., He X. A Novel AC-AC Shunt Active Power Filter Without Large Energy Storage. EPE, 2011, file 356, 1 CD.

Zinov'ev G.S. Osnovy silovoy elektroniki [Fundamentals of Power Electronics]. 5th ed. Moscow, Urait Publ., 2012. 667 p.

Zhezhelenko I.V. Vysshie garmoniki v sistemakh elektrosnabzheniya prompredpriyatiy [Higher Har-monics in Power Supply Systems for Industrial Facilities]. 4rd ed. Moscow, Energoatamizdat Publ., 2000. 331 p.

Endrejat F., Piorkowski J. Multiple Large Motor Solid State Soft Start, Control and Communication System. SPEEDAM-Capri, 2004.

Zenginobuz G. Cadirci I., Ermis M., Barlak C. Performance Optimization of Induction Motors during Voltage-Controlled Soft Starting. IEEE Trans. Energy Convers, 2004, vol. 19, no. 2, pp. 278–288. DOI: 10.1109/TEC.2003.822292

Mugalimov R.G., Mugalimova A.R., Gubaidullin A.R. [The Experience of Creating Energy-Saving Electric Drives of Drawing Mills]. Promyshlennaya elektronika [Industrial Electronics], 2009, no. 7, pp. 11–15.

(in Russ.)

Shepelin V.F., Kal'sin V.N., Donskoi N.V., Fedorov B.S., Nikitin A.S. [Thyristor Soft Start Systems for High-Voltage Motors Based on UBPVD Series Devices]. Nauchno-izdatel'skie i proektnye razrabotki. In-zhiniring [Scientific and Publishing and Design Developments. Engineering], pp. 166–168. (in Russ.)

Tkachuk A., Krivovyaz V., Kopyrin V., Silukov A. [Thyristor Converter for Smooth Starting of Pow-erful Asynchronous Electric Motors]. Silovaya elektronika [Power Electronics], 2007, no. 1, pp. 54–57. (in Russ.)

Zenginobus G., Cadirci I., Ermis M., Barlak C. Soft-Starting of Large Induction Motors at Constant Current with Minimized Starting Torque Pulsations. IEEE Trans. Ind. Appl., 2001, vol. 37, no. 5, pp. 1334–1347.

DOI: 10.1109/28.952509

Zinoviev G.S., Udovichenko A.V., Weiss H. New Multi-Zone Soft Starters for Alternating-Voltage Machines. International Exhibition and Conference For Power Electronics. Intelligent Motion and Power Quality 2010 (Pcim Europe 2010), vols 1 and 2, pp. 993–998. DOI: 10.1541/ieejias.130.NL9_2

Zinov'ev G.S. [A New Family of Grid Voltage Converters with Zone-Controlled Output Voltage], Nauchnyy vestnik NGTU [Scientific Bulletin of the NSTU], 2008, no. 4 (33), pp. 113–122. (in Russ.)

Grabovetskiy G.V. [Application of Switching Functions for the Analysis of Electromagnetic Process-es in Power Circuits of Gate Frequency Converters]. Elektrichestvo [Electricity], 1973, no. 6, pp. 42–46. (in Russ.)

DOI: 10.1109/EDM.2017.7981814

Garganeev A.G., Kharitonov S.A. [Modification of the Method of Switching Functions for the Analy-sis of Valve Converters During Counter-emf Operation]. Izvestiya Tomskogo politekhnicheskogo universiteta [Procee¬dings of Tomsk Polytechnic University], 2012, vol. 321, no. 4, pp. 122–126. (in Russ.)

Chaplygin E.E. Invertory napryazheniya i ikh spektral'nye modeli: ucheb. posobie [Voltage Inverters and Their Spectral Models: Training Manual]. Moscow, MPEI Publ., 2003. 64 p.

Gonorovskiy I.S. Radiotekhnicheskie tsepi i signaly: ucheb. dlya vuzov [Radio Engineering Circuits and Signals. Textbook for High Schools]. Moscow, Radio i svyaz' Publ., 1986. 511 p.

Grishanov E.V., Brovanov S.V. Aspects of Common-Mode Leakage Current Suppression in Single-Phase PV-Generation Systems. The 18th International Conference of Young Specialists on Mi-cro/nanotechnologies and Electron Devices, EDM 2017, Altai, Erlagol, 2017, pp. 541–546.

Basiri-Kejani M., Gholipour E., Holomorphic Embedding Load-Flow Modeling of Thyristor-Based FACTS Controllers. IEEE Transactions on Power Systems, 2017, vol. 32, no. 6, pp. 4871–4879. DOI: 10.1109/TPWRS.2017.2682117




DOI: http://dx.doi.org/10.14529/power180111

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.