Wyniki 1-9 spośród 9 dla zapytania: authorDesc:"Adam PENCZEK"

Metody synchronizacji przekształtników energoelektronicznych z siecią zasilającą

Czytaj za darmo! »

W niniejszym artykule przedstawiono zagadnienie synchronizacji przekształtników energoelektronicznych z trójfazową linią zasilającą. W początkowej części zawarty został krótki przegląd najczęściej stosowanych metod. Szczególnej analizie poddano pętlę synchronizacji fazowej SRF-PLL, bazująca na składowych dq synchronicznego układu odniesienia. Zaprezentowano jej podstawy teoretyczne, wyniki działania oraz sposób praktycznej implementacji w układach mikroprocesorowych DSP i logiki programowalnej FPGA aplikacji zasilacza z sinusoidalnym prądem źródła . Abstract. This paper concerns synchronization structures for grid-connected three-phase power electronics converters. In the beginning the review of most popular techniques is presented. Furthermore the Synchronous Reference Frame Phase Lo[...]

Hardware-in-the-Loop FPGA-based Simulations of Switchmode Converters for Research and Educational Purposes

Czytaj za darmo! »

The paper presents in details a method and results of Hardware-in-the-Loop real-time simulation of switch-mode converters in FPGAbased hardware. A mathematical description of DC-DC boost converter model, its FPGA-based implementation and debugging results are presented. The results are compared with Simulink model and practical converter. The presented method of simulation can be used for verification of discrete control in designed converters and also as an educational platform. Streszczenie. W artykule przedstawiono w szczegółach metodę i rezultaty symulacji przekształtników impulsowych zrealizowane w układach FPGA. Przedstawiono opis matematyczny modelu przekształtnika DC-DC podnoszącego napięcie, jego implementację w układzie FPGA oraz wyniki. Wyniki z modelu są porównywane z modelem zbudowanym w pakiecie Simulink oraz z praktyczną realizacją układu. Zaprezentowana metoda symulacji może zostać zastosowana do weryfikacji sterowania dyskretnego w projektowanych przekształtnikach oraz jako platforma edukacyjna. (Symulacje czasu rzeczywistego przekształtników impulsowych, zrealizowane w układach FPGA, dla celów badawczych i edukacyjnych). Keywords: Hardware-In-Loop simulation, FPGA, Real-time model, DC-DC boost converter Słowa kluczowe: FPGA, czas rzeczywisty, przekształtnik DC-DC typu boost, symulacje Introduction Simulation tools are commonly used for research and educational purposes in power electronics. Usually PCbased methods are used to verify operation of a system and control design. However, a controller circuit designed in PCbased simulation tools is far away from its practical implementation in a hardware. If the control system is dedicated to digital implementation (e.g. in DSP processor or FPGA) it can be verified using FPGA-based method of physical system modeling. In such method a discrete model of the power system (e.g. power electronic converter) is implemented in a FPGA IC and the controller is verified in a real ti[...]

Jednofazowy system fotowoltaiczny dołączany do linii elektroenergetycznej

Czytaj za darmo! »

W artykule przedstawiono aspekty praktycznej realizacji jednofazowego, izolowanego systemu fotowoltaicznego dołączonego do sieci elektroenergetycznej. Artykuł zawiera opis zagadnień technicznych, oraz wyniki praktycznej realizacji pętli synchronizacji fazowej (PLL), przyłączania układu do linii elektroenergetycznej oraz algorytmu poszukiwania mocy maksymalnej (MPPT). Abstract. The paper presents aspects of practical implementation of a single-phase, insulated, grid-connected photovoltaic system. Article focuses on the description of technical issues, of the practical implementation of Phase Locked Loop, the connection of the converter to the utility and the implementation Maximum Power Point Tracking algorithm. (Single-phase Grid-connected Photovoltaic System). Słowa kluczowe: fotowoltaika, jednofazowy system dołączony do sieci, MPPT, synchronizacja fazowa PLL Keywords: photovoltaic, single-phase grid-connected system, MPPT, phase-locked-loop Wstęp W ostatnich latach w związku z coraz większym światowym zainteresowaniem ekologicznymi sposobami wytwarzania energii elektrycznej, coraz bardziej popularne stają się jednofazowe instalacje fotowoltaiczne niskiej mocy, dołaczone do sieci elektroenergetycznej. W zależności od parametrów paneli fotowoltaicznych (PV), ich połączenia oraz koncepcji systemu, istnieje wiele topologii przekształtników energoelektronicznych dedykowanych do zastosowania w systemach fotowoltaicznych [1] - [6]. Jednym z najprostszych rozwiązań, zapewniającym jednak dużą niezawodność systemu oraz wysoką sprawność przetwarzania energii elektrycznej (jeden stopień przetwarzania), jest falownik napięcia typu H, dołączony do paneli fotowoltaicznych. Opis systemu Badany system fotowoltaiczny składa się z baterii 4 paneli fotowoltaicznych (4 panele KD210GH połączone szeregowo, 840Wp), wejściowego filtru  minimalizującego składową podwójnej częstotliwości w przebiegach prądu i napięcia modułów fotowoltaicznych, j[...]

Modelowanie i realizacja praktyczna symulatora sprzętowego systemów fotowoltaicznych z wykorzystaniem układów FPGA

Czytaj za darmo! »

W artykule opisano stanowisko badawcze do modelowania i weryfikacji w czasie rzeczywistym systemów pozyskiwania energii elektrycznej z paneli fotowoltaicznych. Do implementacji modeli wykorzystano, specjalnie w tym celu zaprojektowane, karty z układami FPGA (rodzina Cyclone III) wyposażone w interfejs cyfrowy oraz 4 kanały z szybkimi przetwornikami C/A. W artykule przedstawiono wyniki uzyskane w efekcie symulacji oraz porównano je z wynikami pomiarów układu rzeczywistego Abstract. The article presents a test bench for modelling and real-time verification of photovoltaic systems. For the model implementation, specially designed card with FPGAs IC (Cyclone III family), digital interface and 4 channel fast DAC converters were used. The article presents simulation results in comparison with experiment results.(Modeling and practical realization of Hardware-in-the-Loop FPGA based photovoltaic system simulator). Słowa kluczowe: symulator sprzętowy, FPGA, model czasu rzeczywistego, system fotowoltaiczny Keywords: Hardware-in-the-Loop simulator, FPGA, Real-time Model, Photovoltaic System Wstęp Ze względu na rozbudowaną strukturę systemów fotowoltaicznych (PV), złożonych z paneli fotowoltaicznych i przekształtników energii, korzystnie jest prowadzić wstępne eksperymenty z wykorzystaniem narzędzi symulacyjnych. Dla weryfikacji algorytmu sterowania bardzo przydatna może być metoda wykorzystująca modele czasu rzeczywistego podzespołów obwodu mocy zaimplementowany w układzie FPGA [1] - [25] (HIL - hardware-in-the-loop simulation). Algorytm sterowania zrealizowany w docelowej technologii (FPGA, DSP, analogowej) może być testowany z wykorzystaniem sygnałów modelu czasu rzeczywistego zrealizowanego w FPGA (Rys. 1). Metoda ta posiada następujące zalety: - jest bezpieczna i znacznie mniej kosztowna od eksperymentu laboratoryjnego (w technice odnawialnych źródeł energii), - umożliwia wybór i testowanie sterowania w różnych stanach środowiska (np. [...]

Jednofazowy system fotowoltaiczny o zmiennej strukturze sterowania, dołączany do linii elektroenergetycznej

Czytaj za darmo! »

W artykule przedstawiono aspekty praktycznej realizacji jednofazowego, izolowanego systemu fotowoltaicznego dołączonego do linii elektroenergetycznej. Układ ten bazuje na topologii przekształtnika DC-DC podnoszącego napięcie, współpracującego z falownikiem napięcia (mostek typu H). Publikacja koncentruje się głównie na sposobie podłączania układu do sieci zasilającej kontrolowanym za pomocą zmiennej struktury sterowania. Porównaniu poddano również metody typu Perturb-and-Observe oraz Incremental Conductance poszukiwania punktu mocy maksymalnej, pozyskiwanej z modułów fotowoltaicznych. Abstract. The paper presents aspects of practical implementation of a single-phase, insulated, grid-connected photovoltaic system. Its topology is based on DC-DC boost converter cooperating with voltage source inverter (H-bridge type). In general, the article is focused on the proper connection of PV system to the mains with usage of variable control structure. Moreover, the comparison of Perturb-and-Observe and Incremental Conductance Maximum Power Point Tracking algorithms is also presented. (Single-phase Grid-connected Photovoltaic System with variable control structure). Słowa kluczowe: fotowoltaika, jednofazowy system dołączony do sieci elektroenergetycznej, MPPT - Incremental Conductance (IC) Keywords: photovoltaics, single-phase grid-connected PV system, MPPT - Incremental Conductance (IC) Wstęp Obecnie, ze względu na wzrost cen energii pochodzącej ze źródeł kopalnianych, a także postępujące zanieczyszczenie środowiska naturalnego, istnieje realne zapotrzebowanie na nowe sposoby pozyskiwania energii elektrycznej oraz jej efektywnego przekształcania. Od wielu lat postępuje zauważalny wzrost zainteresowania alternatywnymi źródłami energii, a zwłaszcza źródłami odnawialnymi - słońce, wiatr, woda, geotermia. Postęp technologiczny, jaki dokonał się w produkcji układów półprzewodnikowych, spowodował gwałtowny rozwój energoelektronicznych układów przeks[...]

An Analysis Of Overload Conditions In Mosfet-Based Power Resonant DC-DC Step-Up Converters In Switched Capacitor Voltage Multiplier Topology DOI:10.15199/48.2016.05.15

Czytaj za darmo! »

This paper presents an analysis of operation of resonant DC-DC converter in topology of Switched Capacitor Voltage Multiplier (SCVM) under overload conditions. The SCVM operates as a charge pump, thus the energy transfer rate is limited and depends on the switched capacitance and the switching frequency. However an overload of the converter introduces specific operation conditions that can require a special control. The presented research results have an important significance for selection of components of SCVM as well as switching strategy, because the overload can occur as a result of load decrease as well as during the start of the converter. In the paper analytical, simulation and experimental results are presented for the Mosfet-based 200 Watt SCVM. Streszczenie. W artykule przedstawiono analizę możliwości pracy w stanie przeciążenia układu rezonansowego przekształtnika mocy DC-DC podwyższającego napięcie w topologii powielacza napięcie (SCVM - Switched Capacitor Voltage Multiplier). Układ o przełączanych kondensatorach działający na zasadzie pompy ładunku ma ograniczaną moc zdeterminowaną pojemnością przełączanych kondensatorów oraz częstotliwością przełączeń. Jednak przeciążenie przekształtnika wywołuje specyficzny stan pracy, który może wymagać specjalnego sterowania. Badania mają istotny wpływ na dobór sterowania w układzie SCVM, ponieważ przeciążenie może występować jako skutek wpływu odbiornika, ale również przy starcie układu. W artykule przedstawiono badania analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne przekształtnika tranzystorowego SCVM z tranzystorami Mosfet, w zakresie mocy do 200 watów. (Analiza stanu przeciążenia przekształtników rezonansowych DC-DC o przełączanych kondensatorach podwyższających napięcie zrealizowanych w technice Mosfet w topologii powielacza napięcia). Słowa kluczowe: Przekształtnik wielopoziomowy, przekształtnik DC-DC, przełączane kondensatory, pompa ładunku Keywords: Multilevel converter, DC-DC conver[...]

Metoda wyznaczania w czasie rzeczywistym optymalnej częstotliwości impulsowania tyrystorowego, rezonansowego przekształtnika DC-DC o przełączanych kondensatorach DOI:10.15199/48.2016.06.05

Czytaj za darmo! »

W artykule przestawiono wyniki badań stanów pracy przekształtnika tyrystorowego podwyższającego napięcie o kondensatorach przełączanych typu SCVM (Switched Capacitor Voltage Multiplier). Specyfika układu i zastosowanych elementów półprzewodnikowych determinuje wiele zjawisk związanych z przeciążeniem. Zjawiska te zostały przebadane symulacyjnie za pomocą programu MATLAB/SIMULINK, i poprzez przeprowadzenie eksperymentów na modelu małej skali. W celu wyeliminowania niepożądanych stanów przekształtnika tyrystorowego SCVM, związanych z przeciążeniem układu, zaproponowano realizację adaptacyjnego sterownika. W artykule omówiono koncepcję działania proponowanego układu sterowania i wyniki weryfikujące jego skuteczność. Abstract. The paper presents research results of modes of operation of the thyristor-based DC-DC step-up Switched Capacitor Voltage Multiplier (SCVM). A method of operation of the converter as well as the specific semiconductor switches determine numerous of different operational modes in the overload condition. These modes of overload was investigated by simulation in MATLAB/SIMULINK and by small scale experiments. In order to avoid the dangerous operation in overload conditions of the thyristor-based SCVM a novel adaptive pulse generator is proposed. The paper presents the concept of the proposed generator as well as the results that confirm its effectiveness. (Real Time, Optimal Switching Frequency Calculation for Thyristor Based DC-DC Resonant Switched Capacitor Voltage Multiplier) Słowa kluczowe: przełączalne kondensatory, powielacz napięcia, przekształtnik DC-DC podnoszący napięcie, tyrystor. Keywords: switched capacitors, voltage multiplier, DC-DC converter, Step-up, boost, thyristor, high power Wstęp Układy przekształtników o przełączalnych kondensatorach w ostatnich latach zyskują coraz większą popularność i stanowią coraz silniejszą alternatywę [1-4] dla konwencjonalnych przekształtników DC-DC wykorzystujących indukcyj[...]

A Synchronous Resonant Switched-Capacitor DC-DC Boost Converter - Experimental Results And Feasibility Model DOI:10.15199/48.2018.05.24

Czytaj za darmo! »

The switched-capacitor (SC) converters have some important advantages in comparison to other concepts, such as high voltage gain, quasi inductiveless design, low weight of the converter, high efficiency and very simple control. The SC DC-DC converters represents a wide family of topologies, with multiple representation in the scientific literature [1]-[14]. a) b) Fig.1. DC-DC converter in the topology of: (a) basic Resonant Switched-Capacitor Voltage Multiplier (SCVM), (b) Synchronous Resonant Switched-Capacitor Voltage Multiplier (SYSCVM) [9] The SCVM converter (Fig. 1a) is an interesting and attractive topology from the applications standpoint, owing to its relatively simple and modular composition. This converter can create a representative research model for investigations of problems related to SC topologies. High efficiency of the power SC converter is achieved by the application of resonant circuits for charging and discharging of the switched capacitors. However, one of the major sources of losses is located in the diodes placed in the charging circuits. Thus, the concept of improvement of efficiency using the multiplier SYSCVM (Fig. 1b) was introduced in [9]; however, without an experimental confirmation. This paper presents results of the analytical and experimental research of the SYSCVM, demonstrating the operation, feasibility and efficiency performance of the converter. Basics of operation of the SYSCVM The SYSCVM operates in a similar way as the basic SCVM [9], by charging the switched capacitors from the input source in parallel connection, and discharging them to the output capacitor in a series connection (Fig. 2). (a) (b) (c) (d) Fig.2. Operating principle of the SYSCVM: (a) charging of the capacitors through the lower and upper MOSFET transistors, (b) charging of the capacitors through the lower transistors and upper diodes, (c) discharging of the capacitors, (d) control of switches and parameters[...]

Stanowisko badawcze elektromechanicznego magazynu energii o mocy 100kW

Czytaj za darmo! »

W artykule opisano stanowisko badawcze elektromechanicznego magazynu energii. Układ został zwymiarowany i wykonany na moc 100kW. Przedstawiono metodę doboru masy wirującej, zasadę sterowania oraz opis poszczególnych modułów układu. Zamieszczono przykładowe wyniki badań całego systemu. Abstract. This paper describes the laboratory model of 100kW electromechanical energy storage system. In the article, idea of energy storage in rotating mass and its practical application was described. Experimental results for power electronics part of the system were presented. (The Laboratory Model of 100kW Electromechanical Energy Storage System) Słowa kluczowe: kinetyczny magazyn energii, bezszczotkowy silnik prądu stałego, przekształtnik energoelektroniczny. Keywords: kinetic energy storage, brushless permanent magnet DC motor, power electronic converter. Wstęp W ostatnich kilku latach wysiłki badaczy w wielu ośrodkach na świecie skierowane są na kinetyczne magazyny (zasobniki) energii, jako urządzenia, które w najlepszym stopniu spełniają wymagania techniczne dotyczące gromadzenia energii [1] - [3], [5] - [9]. W technice taki magazyn występuje pod wieloma nazwami: giro, bezwładnik, koło zamachowe, zasobnik elektromechaniczny. Akumulatory magazynujące energię w postaci energii kinetycznej wirującej masy przetwarzają energię elektryczną na energię mechaniczną i mechaniczną na elektryczną. Zalety tej metody magazynowania energii to przede wszystkim wysoka sprawność oraz możliwość oddawania dużej energii w krótkim czasie. Rozwiązanie to świetnie nadaje się do stosowania w napędach hybrydowych ze względu na możliwość oszczędzania energii (hamowanie odzyskowe). Zasobniki mogą być wykonane jako wysokoobrotowe (wysokosprawne, próżniowe o bardzo dużym stosunku gromadzonej energii do masy) lub wolno obrotowe wirujące w powietrzu na łożyskach tocznych o mniejszych gęstościach energii. W latach 2005-2010 w czterech ośrodkach naukowobadawczych na tere[...]

 Strona 1