Многозонные частотно-широтно-импульсные интегрирующие регуляторы с "эстафетными" алгоритмами работы релейных элементов
Автор: Цытович Леонид Игнатьевич, Брылина Олеся Геннадьевна
Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика @vestnik-susu-power
Рубрика: Устройства аналоговой и цифровой электроники
Статья в выпуске: 4 т.16, 2016 года.
Бесплатный доступ
Рассмотрена базовая структура и принцип действия многозонного интегрирующего регулятора, в основе которого лежит частотно-широтно-импульсная модуляция. В среде MATLAB + Simulink разработана виртуальная модель многозонного регулятора, на ее основе построены временные диаграммы регулятора. Приведены основные расчетные соотношения и статические характеристики многозонного регулятора: амплитудная и модуляционная характеристики. Отмечены достоинства и недостатки устройств данного класса. Предложены два способа организации «эстафетных» режимов работы релейных элементов, входящих в состав многозонного интегрирующего регулятора. В частности, рассмотрены многозонный регулятор с параметрическим и с число-импульсным «эстафетными» алгоритмами работы релейных элементов. Главным достоинством «эстафетных» режимов является их возможность обеспечивать равномерное распределение потерь мощности между выходными силовыми ключами, что позволяет повысить энергетические показатели системы управления и ее надежность. Приведены структуры многозонных регуляторов с «эстафетными» режимами работы и временные диаграммы их сигналов. Показан пример построения на основе многозонного регулятора переменного напряжения системы управления температурой в электронагревательной установке. При «эстафетном» режиме работы электронагревателей создается «вращающееся» тепловое поле, в результате чего снижается не менее чем в 3-5 раз неравномерность температуры по объему печи. Статья может быть интересна для специалистов, работающих в области информационной и силовой электроники, автоматизации технологических процессов и электропривода в целом.
Многозонная модуляция, многозонный регулятор, модуляционная зона, сумматор, интегратор, релейный элемент, режим автоколебаний, "эстафетный" режим, регулятор температуры, тиристорный ключ
Короткий адрес: https://sciup.org/147158378
IDR: 147158378 | DOI: 10.14529/power160408
Список литературы Многозонные частотно-широтно-импульсные интегрирующие регуляторы с "эстафетными" алгоритмами работы релейных элементов
- Брылина, О.Г. Оценка качества передачи гармонического воздействия в многозонных преобразователях с двухтакной широтно-и частотно-широтно-импульсной модуляцией/О.Г. Брылина//Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». -2014. -Вып. 14, -№ 1. -С. 48-53.
- Динамика линий связи с широтно-и частотно-широтно-импульсными носителями информации. Теория и практика/Л.И. Цытович, М.М. Дудкин, О.Г. Брылина, А.В. Тюгаев//Электротехника. -2014. -№ 4. -С. 2-9.
- Survey of automatic modulation classification techniques: classical approaches and new trends/O.A. Dobre, A. Abdi, Y. Bar-Ness, W. Su//Communications, IET. -2007. -Vol. 1, iss. 2. -P. 137-156 DOI: 10.1049/iet-com:20050176
- Analysis of static noise stability of the communication links with width-and frequency-width-pulse carrier of information/L.I. Tsytovich, O.G. Brylina, M.M. Dudkin et al.//Science and Education: materials of the IV international research and practice conference. -2013. -Vol. 1. -P. 144-150.
- Дудкин, М.М. Спектральные характеристики развертывающих преобразователей с широтно-импульсной и частотно-широтно-импульсной модуляцией/М.М. Дудкин, Л.И. Цытович, О.Г. Брылина//Электротехника. -2013. -№ 10. -С. 18-25.
- Brinkis, K. The automated control of a power system/K. Brinkis, A. Staltmanis//Baltic electrical engineering revier. -1997. -No. 2(6). -P. 39-44.
- Han, B.-M. Load simulator with power recovery capability based on voltage source converter-inverter set/B.-M. Han, B.-Y. Bae, Y.-S. Jeong//IEE Proc. Elec. Power. -2006. -Vol. 153, no. 6. -P. 891-897 DOI: 10.1049/ip-epa:20050461
- Брылина, О.Г. Статические и динамические спектральные характеристики многозонного преобразователя с частотно-широтно-импульсной модуляцией/О.Г. Брылина//Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». -2013. -Вып. 13, № 1. -С. 70-79.
- Пат. 2470360 Российская Федерация. Многозонный интегрирующий регулятор переменного напряжения с автоматическим резервированием каналов регулирования/Л.И. Цытович, О.Г. Брылина. -№ 2011139292/08(058668); заявл. 26.09.2011; опубл. 20.12.2012, Бюл. № 35. -17 с.
- Снижение уровня динамических потерь: «мягкая» коммутация и снабберы/А. Винтрич, У. Николаи, В. Турски и др.//Силовая электроника. -2013. -Т. 6, № 45. -С. 58-64.
- Надежность и качество: труды международного симпозиума/под ред. Н.К. Юркова. -Пенза: Пенз. гос. ун-т, 2006. -Т. 2. -334 с.
- А. с. 1336039 СССР, G06G7/12. Многозонный развертывающий преобразователь/Л.И. Цытович. -№ 4058307/24; заявл. 19.02.86; опубл. 03.04.87, Бюл. № 25. -6 c.
- А. c. 1446630 СССР, G06G7/12. Развертывающий преобразователь/Л.И. Цытович. -№ 4176683/24; заявл. 06.01.87; опубл. 23.12.88., Бюл. № 47. -7 с.
- Гусев, В.Г. Электроника и микропроцессорная техника: учеб. для вузов/В.Г. Гусев, Ю.М. Гусев. -4-е изд., доп. -М.: Высш. шк., 2006. -799 с.
- Брылина, О.Г. Многозонное развертывающее преобразование в системах автоматизации технологическими процессами: монография/О.Г. Брылина, Л.И. Цытович. -Челябинск: Издат. центр ЮУрГУ, 2014. -202 c.
- Пат. 2312452 Российская Федерация. Система управления группой электроприводов водных насосов/Л.И. Цытович, О.Г. Терещина, М.М. Дудкин. -№ 2006119760/09; заявл. 05.06.2006; опубл. 10.12.2007, Бюл. № 34. -12 с.
- Частотно-широтно-импульсный терморегулятор сушильной камеры с непрерывным тестированием сопротивления изоляции электротехнического изделия/Л.И. Цытович, О.Г. Брылина, М.М. Дудкин и др.//Вестник ЮУрГУ. Cерия «Энергетика». -2011. -Вып. 16, № 34. -C. 50-55.
- Брылина, О.Г. Регуляторы переменного напряжения с частотно-широтно-импульсной модуляцией/О.Г. Брылина//Вестник ЮУрГУ. Cерия «Энергетика». -2012. -Вып. 17, № 16. -C. 26-30.
- Цифровые электроприводы с транзисторными преобразователями/С.Г. Герман-Галкин, В.Д. Лебедев, Б.А. Марков, Н.И. Чичерин. -Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1986. -248 с.
- Новый алгоритм широтно-импульсной модуляции выходного напряжения трехфазного автономного инвертора с нейтральной точкой/В.И. Сенько, С.А. Лебеденко, А.П. Калиниченко и др.//Техническая электродинамика. -1994. -№ 1. -С. 13-18.
- Numerical optimization of an active voltage controller for high-power IGBT converters/Bryant Angus Т., Wang Yalan, Finney Stephen J. et al.//IEEE TRANS. Power electron. -2007. -vol. 22, no. 2. -P. 374-383 DOI: 10.1109/TPEL.2006.889895
- Волович, Г.И. Схемотехника аналоговых и аналогово-цифровых электронных устройств/Г.И. Волович. -М.: ИД «Додэка-XXI», 2005. -527 с.
- Guerrero-Linares, L. Non-idealities in analog circuits design: What does it really mean?/L. Guerrero-Linares, F. Sandoval-Ibarra, J.R. Loo-Yau//Circuits and Systems (MWSCAS). 2012 IEEE 55th International Midwest Symposium. -2012. -P. 586-589.
- The integrating AC regulator with interval-code synchronization for thermoregulating systems/L.I. Tsytovich, R.M. Rakhmatulin, M.M. Dudkin et al.//Science, Technology and Higher Education: materials of the international research and practice conference. -Westwood -Canada: Publishing office Accent Graphics communications, 2012. -Vol. II. -P. 559-566.
- Пат. 2490685 Российская Федерация. Частотно-широтно-импульсный регулятор переменного напряжения с симметрированной нагрузкой/Л.И. Цытович, О.Г. Брылина, М.М. Дудкин, А.В. Тюгаев; заявитель и патентообладатель Юж.-Урал. гос. ун-т. -№ 2012134225/08; заявл. 09.08.2012; опубл. 20.08.2013, Бюл. № 23. -13 с.
- Дудкин, М.М. Устройства и системы управления силовыми вентильными преобразователями для потребителей с нестабильными параметрами источника электроснабжения: дис. … д-ра техн. наук. -Челябинск: ЮУрГУ, 2014. -482 с.
