Регулятор переменного напряжения с малым числом ключей и цифровым управлением
Автор: Удовиченко Алексей Вячеславович, Зиновьев Геннадий Степанович, Гришанов Евгений Валерьевич, Жарков Максим Андреевич
Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика @vestnik-susu-power
Рубрика: Преобразовательная техника
Статья в выпуске: 4 т.18, 2018 года.
Бесплатный доступ
В работе рассматривается новый трехфазный регулятор переменного напряжения с малым числом ключей. Предлагаемый преобразователь является повышающе-понижающим с синусоидальными входными и выходными токами. Предложена методика расчета токов регулятора переменного напряжения по высшим гармоникам. Получены зависимости коэффициентов гармоник от глубины модуляции, используя метод АДУ, а также произведено сравнение с результатами имитационного моделирования. Оценка качества выходного и входного токов относительно частоты коммутации позволило выбрать оптимальный диапазон частот для экспериментального макета. Рассмотрена и проанализирована цифровая система управления регулятора переменного напряжения с малым числом ключей, которая выполнена на базе микроконтроллера Atmel AVR Atmega. Приведены эпюры токов и напряжений регулятора с цифровой системой управления, полученные в ходе эксперимента.
Повышающе-понижающий регулятор, коммутируемые конденсаторы, маловентильные регуляторы переменного напряжения, прямой метод расчета
Короткий адрес: https://sciup.org/147232711
IDR: 147232711 | DOI: 10.14529/power180409
Список литературы Регулятор переменного напряжения с малым числом ключей и цифровым управлением
- Information of Firms Danfoss (Denmark), Emerson (Sweden) etc. Available at: http://www.danfoss.com/, http://www.emerson.com/ (accessed 10.11.2018).
- Шепелин В.Ф., Кальсин В.Н., Донской Н.В., Фёдоров Б.С., Никитин А.С. Тиристорные системы плавного пуска высоковольтных двигателей на базе устройств серии УБПВД // Научно-исследовательские и проектные разработки. Инжиниринг. С. 166-168.
- Ткачук А., Кривовяз В., Копырин В., Силуков А. Тиристорный преобразователь для плавного пуска высоковольтных асинхронных электродвигателей // Силовая электроника. 2007. № 1. C. 54-57.
- Сравнительный анализ вариантов технического решения плавного пуска мощных асинхронных электродвигателей. - http://www.nppsaturn.ru/article.htm (дата обращения: 10.10.2018).
- Divan D., Sastry J., Prasai A., Johal H. Thin AC Converters - A New Approach for Making Existing Grid Assets Smart and Controllable // Proc. PESC 2008, CD, pp. 1695-1701. DOI: 10.1109/PESC.2008.4592186
- Montero-Hernandez O.C., Enjeti P.N. Application of a Boost AC-AC Converter to Compensate for Voltage 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. 2nd 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. 30b, pp. 141-146.
- Prasai A., Divan D. Dynamic Capacitor-VAR and Harmonic Compensation without Inverters // Proc. EPE, 2011, CD-ROM, file 831.
- Liu Q., Deng Y., He X. A Novel AC-AC Shunt Active Power Filter without Large Energy Storage // EPE, 2011, CD-ROM, file 356.
- Fedyczak Z., Strzelecki R., Sozański K. Review of Three-Phase PWM AC/AC Semiconductor Transformer Topologies and Applications // Proc. Power Electronics Electrical Drives Automation & Motion - SPEEDAM, 2002, pp. B5-19-24.
- Fedyczak Z., Szcześniak P., Kaniewski J. Direct PWM AC Choppers and Frequency Converters // W: Measurements Models Systems and Design, ed. by J. Korbicz. Warszawa: Wydaw. Komunikacji i Łączności, 2007, pp. 393-424. 978-83-206-1644-6
- ISBN: 9788320616446
- Ahmed N.A., Miyatake M., Lee H.W., Nakaoka M. A Novel Circuit Topology of Three-Phase Direct AC-AC PWM Voltage Regulator // Proc. Industry Applications Conference, 41st IAS Annual Meeting, 2006, pp. 2076-2081.
- DOI: 10.1109/IAS.2006.256821
- Petry C.A., Fagundes J.C.S., Barbi I. New AC-AC Converter Topologies // Proc. Industrial Electronics, ISIE '03, 2003, vol. 1, pp. 427-431.
- DOI: 10.1109/ISIE.2003.1267287
- Khan M.M., Rana A., Dong F. Improved AC/AC Choppers-Based Voltage Regulator Designs // IET Power Electronics, 2014, vol. 7, iss. 8, pp. 1989-2000.
- DOI: 10.1049/iet-pel.2013.0699
- Petry C.A., Fagundes J.C., Barbi I. New Direct AC-AC Converters Using Switching Modules Solving the Commutation Problem // IEEE International Symposium on Industrial Electronics, Montreal, Que, 2006, pp. 864-869.
- DOI: 10.1109/ISIE.2006.295748
- Keyhani H., Toliyat H.A. A Soft-Switched Three-Phase AC-AC Converter with a High-Frequency AC Link // IEEE Transactions on Industry Applications, 2014, vol. 50, no. 4, pp. 2637-2647.
- DOI: 10.1109/TIA.2013.2290834
- Alaei R., Khajehoddin S.A., Xu W. A Bidirectional AC/AC Multilevel Converter // Proc. Energy Conversion Congress and Exposition, ECCE, 2015, pp. 2610-2615.
- DOI: 10.1109/ECCE.2015.7310026
- Muneshima M., Nishida Y. A Multilevel AC-AC Conversion System and Control Method Using Y-Connected H-Bridge Circuits and Bidirectional Switches // Proc. Energy Conversion Congress and Exposition, ECCE, 2013, pp. 4008-4013.
- DOI: 10.1109/ECCE.2013.6647232
- Udovichenko A.V., Zinoviev G.S. AC Voltage Regulators with Switched Capacitors // IEEE International Power Electronics and Motion Control Conference (PEMC), Varna, 2016, pp. 44-49.
- DOI: 10.1109/EPEPEMC.2016.7751972
- Зиновьев Г.С. Повышающе-понижающий регулятор переменного напряжения. Патент РФ № 2580677; опубл. 2014, Бюл. № 10.
- Datasheet Atmega 128. Available at: http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2467.pdf (accessed 10.11.2018).
- Евстифеев А.В. Микроконтроллеры AVR семейств Tiny и Mega фирмы ATMEL, 2-е изд., стер. М.: Издательский дом «Додэка-XXI», 2005. 560 с.
