Wyniki 1-6 spośród 6 dla zapytania: authorDesc:"Marcin ZYGMANOWSKI"

Poprawny pomiar prądu nieciągłego w przekształtniku DC/DC typu BOOST DOI:10.15199/48.2018.03.23

Czytaj za darmo! »

Przekształtnik DC/DC podwyższający napięcie typu BOOST jest powszechnie stosowany od wielu lat zarówno w odbiornikach domowych i instalacjach przemysłowych [1], [2] (rys. 1.a). W ostatnich latach nastąpił wzrost zainteresowania tego typu przekształtnikiem w związku z rozwojem układów przeznaczonych do współpracy ze źródłami OZE jak i wykorzystaniem tego typu przekształtnika w aktywnych układach korekcji współczynnika mocy PFC (Power Factor Correction) [3]. W przekształtnikach współpracujących ze źródłami OZE wyznaczanie poprawnej wartości średniej prądu jest krytyczne ze względu na potrzebę wyznaczania mocy źródła jak i ze względu na stosowanie algorytmu poszukiwania punktu maksymalnej mocy ogniwa MPPT (Maximum Power Point Tracking), który bazuje na pomiarach napięcia i prądu na wejściu przekształtnika. W przypadku stosowania mikroprocesorowych układów sterowania pomiar prądu wejściowego iin, który także jest prądem dławika L, odbywa się w ściśle określonej chwili tj, w połowie czasu trwania załączenia tranzystora T (rys. 1.b). W układach energoelektronicznych jest to związane z ograniczaniem wpływu przepięć komutacyjnych w przekształtniku na wykonywane pomiary. Jedynie w przypadku gdy prąd dławika iL jest ciągły, to zmierzony prąd dławika IP równy jest wartości średniej tego prądu Iin. Inaczej jest gdy prąd dławika jest nieciągły. Wtedy zmierzony prąd dławika IP jest większy od wartości średniej Iin. Powstające różnice można korygować na podstawie pomiarów napięcia wejściowego Vin i wyjściowego VO, wypełnienia sygnału sterującego D i zmierzonej wartości prądu wejściowego. W przypadku, gdy przekształtnik pracuje w różnych warunkach, np. gdy współpracuje ze źródłami OZE, to często pracuje on z prądem nieciągłym i brak stosowania korekcji pomiaru prądu może prowadzić do niepoprawnego działania algorytmu MPPT [4]. Korzystne właściwości w wielu zastosowaniach uzyskuje się także dzięki przekształtnikowi typu BOOST o topologi[...]

Wpływ składowej tętniącej prądu na nagrzewanie elementów mocujących przewody elektryczne DOI:10.15199/48.2018.06.22

Czytaj za darmo! »

Badania procesu nagrzewania urządzeń elektrycznych są jednym z podstawowych wyznaczników decydujących o poprawności funkcjonalnej. Stanowią również podstawowe kryterium do dopuszczania ww. urządzeń do pracy w warunkach przemysłowych, szczególnie gdy mają one pracować w warunkach trudnych. Temperatura eksploatowanych urządzeń elektrycznych ma szczególne znaczenie wtedy, gdy jej nadmierny wzrost może doprowadzić do zagrożenia życia lub zdrowia przebywających w pobliżu ludzi. Jako przykład można wymienić pracę urządzeń elektrycznych w strefach zagrożonych wybuchem gazu lub pyłu np. w zakładach chemicznych lub podziemnych wyrobiskach górniczych, w których obecny jest metan lub pył węglowy. Przykładowo, wytyczne dotyczące badań nagrzewania urządzeń elektrycznych pracujących w strefach zagrożonych wybuchem określają jedynie ogólne warunki zasilania i obciążenia jakie przyjmuje się w trakcie badań [1]. Doświadczenia uzyskane podczas wykonywania tego typu badań wskazują jednak na konieczność zwrócenia uwagi na inne czynniki, mogące mieć wpływ na ostateczne wyniki badań nagrzewania. Można tutaj wymienić między innymi temperaturę jaka panuje w bezpośrednim otoczeniu badanego urządzenia oraz prawidłowe rozmieszczenie czujników temperatury. Szczególnie istotne jest zapewnienie właściwego rodzaju wymuszenia prądowego zasilającego badane urządzenie, np. prąd stały DC lub prąd przemienny AC [2]. Przeprowadzone eksperymenty [2] wykazały, że rodzaj wymuszenia prądowego ma silny wpływ na nagrzewanie elementów mocujących przewody elektryczne. Doświadczenia badawcze opisane w [2] wykazały, że materiały ferromagnetyczne, z których wykonane są elementy mocujące przewody elektryczne wykazują silne nagrzewanie wywołane stratami histerezowymi powstałymi na skutek przepływu prądu przemiennego. Dla wymuszenia w postaci prądu stałego problem ten nie występuje. Badania obejmowały dwa rodzaje wymuszenia prądowego (stałe oraz zmienne o częstotliwośc[...]

Dual-Active-Bridge converter inductance DC-bias current compensation under low and high load conditions DOI:10.15199/48.2018.07.01

Czytaj za darmo! »

Advanced power distribution grids are often considered as smart grids [1]. Generally speaking, such grids rely on various measurements, information exchange by communication means and advanced control actions in order to enable (bidirectional) electric energy flow between energy sources (including renewables and energy storage) and the end user. In addition, the electric energy can be in form of AC and/or DC - this for cost reduction and efficiency reasons [1],[2]. All that together creates challenging system environment in terms of ensuring its safe and stable operation. Such a system creates opportunities for technologies developments which will facilitate its operation. One of such technology area is energy transformation between two different DC voltage levels within a DC-grid. The solution could come with development of a so called Solid State Transformer, SST [3]. The SST concept, Fig.1, is already in use for same time and with certain assumptions could be considered as a mature technology for low voltage applications. It relies on the Dual Active Bridge, DAB, DCDC converter topology [4], Fig. 2. Nevertheless the SST, basing on the DAB, related to medium-to-low DC voltage conversion, Fig. 1, e.g. 10 kV to 380V and power of 1 MW, still calls for attention. Especially in area of its control at all functional levels. The functional levels can be defined as following: 1st) individual DAB converter as a SST Module, SSTM; 2nd) group of DAB converters creating single SST; 3rd) group of SSTs acting inside of a smart grid. In this paper, as the first step towards complete SST, authors concentrate on control of the 1st functional level, namely single DAB converter depicted in Fig. 2. Appropriate control solution must ensure, inter alia, a) steady-state operation of the DAB under light load (below 1% of the rated low voltage output power, 􀜲􀭈􀭅􀭆,􀭐􀭚 􀭰􀭲⤒[...]

Identification of Dual-Active-Bridge converter transfer function DOI:10.15199/48.2019.03.33

Czytaj za darmo! »

Nowadays electric power conversion circuits are basing on power electronics, measurements and control solutions. All that combined together with widely available data exchange means creates foundation for advanced electric power conversion systems [1]. Such systems are complex and exposed to changing operating conditions. In addition they are quite often safety related. In such case there is a real need for trustworthy solutions for fast and relatively easy transfer function identification of selected power system components (circuits). Knowledge of the transfer function helps to develop tailored control solutions dedicated to the real world circuits [2]. In such case selection of the control mechanism relies on sufficient set of information in given range of the dynamics, without compromise on relevant gains and time constants which may have direct impact on dynamic performance and stability. There is a number of identification methods reported in literature [3], which could be used to identify miscellaneous systems. In this paper we concentrate on one of the fundamental methods basing on analysis in frequency domain [4]. The method is called Frequency Response Analysis, FRA, [3]. The sampled signal analyses are conducted with use of Matlab&Simulink environment. As the identification object the Dual Active Bridge DC/DC converter, DAB, is used [5]. The circuit, see Fig.1, is considered as a promising power electronics building block solution for the solid state transformers, SST, [6, 7]. The SST is one of the key components of the future smart grids. Despite of relatively long circuit existence, since 80’ties, it is still considered as significant challenge in terms of design, mathematical modelling and digital control [6, 8]. In order to simplify the control design of such a circuit the frequency domain transfer function identification method is used to estimate control-to-output transfer function. Basing on the fu[...]

Straty mocy w trójpoziomowym przekształtniku AC/DC/AC o napięciu 3,3 kV i mocy 1 MW DOI:10.15199/48.2016.06.12

Czytaj za darmo! »

W artykule prezentuje się wybrane zagadnienia związane ze stratami mocy w trójpoziomowym przekształtniku z diodami poziomującymi o napięciu 3,3 kV i mocy 1 MW. Zagadnienia strat mocy w przekształtniku są szczególnie ważne w zastosowaniach charakteryzujących się ograniczonym miejscem, np. w napędach elektrycznych w górnictwie podziemnym. Ograniczenie rozmiarów przekształtnika może zostać uzyskane tylko gdy rozpoznane zostaną zagadnienia cieplne w przekształtniku, w tym generacja strat mocy i przebiegi temperatury złącz elementów półprzewodnikowych. Abstract. This paper presents selected aspects of power losses generated in a 3.3 kV three-level neutral-point clamped converter. These aspects are particularly important in some applications characterized with a limited room, for instance underground mining. The limited size of the converter can only be performed when all thermal aspects like converter generation of power losses or junction temperature distribution in all converter semiconductor devices are recognized. (Power losses in 3.3 kV 1MW AC-DC-AC three-level NPC converter). Słowa kluczowe: przekształtnik trójpoziomowy NPC, napęd średniego napięcia, górnictwo podziemne, straty mocy. Keywords: three-level neutral-point clamped converter, medium voltage drives, underground mining, power losses. Wstęp Przekształtniki wielopoziomowe od kilkunastu lat są stosowane w napędach elektrycznych średnich mocy z uwagi na to, że mają wiele korzystnych właściwości [1]. Najważniejsze spośród tych właściwości to przetwarzanie energii przy niskich stratach mocy i poprawionych parametrach jakości energii [2]. Zmniejszenie strat mocy wpływa bezpośrednio na gabaryty układu chłodzenia, zaś poprawa jakości przekształcanej energii może przyczynić się do zmniejszenia gabarytów elementów reaktancyjnych przekształtnika lub filtrów stosowanych w otoczeniu przekształtnika. Te korzystne właściwości sprawiają, że możliwe staje się budowanie urządzeń wykorzystują[...]

 Strona 1