Electrical Engineering and Power Engineering (EE&PE - E-Journal) / Електротехніка та електроенергетика
Not a member yet
396 research outputs found
Sort by
ВИЗНАЧЕННЯ ТЕМПЕРАТУРИ IGBT МОДУЛЯ ПЕРЕТВОРЮВАЧА ЧАСТОТИ ПРИ ПУСКУ АСИНХРОНОГО ДВИГУНА
Get PDFThe most effective and economical way to a smooth start and control the rotor speed of the induction motor is to change the frequency of the voltage supply. During acceleration of the motor it is necessary to ensure not only the actuator static torque, and the dynamic inertia overcoming. Thus, the value of the dynamic moment of inertia depends on the time of increasing the motor rotational speed. To overcome this dynamic torque on the engine during acceleration, stator windings create additional magnetic field due to increase current consumption. Typically, it is desirable that the duration of the engine acceleration was minimal, i.e. , the acceleration is maximized. This may cause excessive increase in the output current of the frequency converter and damage of bipolar transistors with insulated gate (IGBT), which power switches are used. To ensure reliable operation of AC Drivers the method to perform calculations to determine the type of IGBT module, temperatures structures of transistor and inverse diode of the inverter, when starting the engine, depending on the load torque and the moment of inertia of the actuator is proposed. Method for determination of the values of the polynomials coefficients that approximate energy IGBT switching losses and reverse diode recovery losses depending on the value of the collector current IGBT is proposed. A method for determination of the required values of heat sink thermal resistance, which cool IGBT module is proposed. Charts of the transistor temperature dependence and inverse diode values of the acceleration duration and of induction motor inertia – the actuator are shown.Предложена методика выполнения расчетов для определения типа IGBT модуля, значений температуры структур транзисторов и диодов обратного тока в преобразователе частоты электропривода переменного тока при пуске двигателя в зависимости от статического момента и момента инерции исполнительного механизма. Приведены диаграммы зависимости температуры структур транзисторов и диодов обратного тока от значений продолжительности разгона и момента инерции системы асинхронный двигатель – исполнительный механизм.Запропонована методика виконання розрахунків для визначення типу IGBT модуля, значення температури структур транзисторів та діодів зворотного струму у перетворювачі частоти електропривода змінного струму при пуску двигуна в залежності від статичного моменту та моменту інерції виконуючого механізму. Наведені діаграми залежності температури структур транзисторів та діодів зворотного струму від тривалості розгону і моменту інерції системи асинхронний двигун – виконуючий механізм
ПРЯМОХОДОВЕ ІНВЕРТОРНЕ ДЖЕРЕЛО ЖИВЛЕННЯ ПРЯМОГО ПЕРЕТВОРЕННЯ З КОРЕКЦІЄЮ КОЕФІЦІЄНТА ПОТУЖНОСТІ
No full textA topology of inverter-type power supply with three-phase input and active power factor correction is presented. The power supply uses the direct conversion principle, which makes it possible to reduce the energy losses in the converter, and is based on a VIENNA Rectifier topology. The presented power supply provides galvanic isolation of the output by means of high frequency forward transformers replacing input inductors of a VIENNA topology. Secondary-side rectifiers are connected in series, which eliminates the output voltage ripple on the 6th harmonic of the mains frequency. Furthermore, forward transformers’ magnetization and leakage energy is also transferred to the output by means of a low-power auxiliary half-bridge converter. The proposed forward VIENNA-based converter shows higher power density compared to its flyback counterpart. However, due to high input current ripple, additional input filtering is mandatory.В статье представлен инверторный источник питания с трехфазным входом и активной коррекцией коэффициента мощности. Схема построена с использованием принципа прямого преобразования, что дает возможность снизить потери энергии в преобразователе. Источник обеспечивает гальваническую развязку выхода посредством высокочастотных прямоходовых трансформаторов.У статті представлено інверторне джерело живлення з трифазним входом і активною корекцією коефіцієнта потужності. Схему побудовано з використанням принципу прямого перетворення, що дає можливість знизити втрати енергії в перетворювачі. Джерело живлення забезпечує гальванічну розв’язку виходу за допомогою високочастотних прямоходових трансформаторів
P-Q ТЕОРІЯ МИТТЄВОЇ ПОТУЖНОСТІ ДЛЯ ПРИСТРОЇВ АКТИВНОЇ ФІЛЬТРАЦІЇ. ОБМЕЖЕННЯ ЗАСТОСУВАННЯ
Get PDFThe articled is devoted to «p-q» instantaneous reactive power theory. Two facts of critics of this power theory is analyzed. The first critical fact is about wrong current compensation in case of active current filter which works in power net with unbalanced voltage. It was shown that coordinate transform matrixes don’t consist to zero sequence component that included to transform matrixes «artificially». The second critical fact describes wrong compensation when supply voltage consists of higher harmonics. This drawback is connected with inability of separate harmonics for compensation. Finally it was shown that devices based on IRP «p-q» theory perform criterion of uniform power consumption even if supply voltage is distorted or unbalanced.Выполнен анализ одной из современных теорий мгновенной мощности. Учитывая критику теории, установлено границы применения последней. Представлен пример применения p-q теории для активного фильтра гармоник, который работает в условиях несимметричной сети питания. Установлены критерии оптимальности, по которым может работать устройство активной фильтрации, которое основано на p-q теории мгновенной мощности.Проведено аналіз однієї з сучасних теорій миттєвої потужності. Враховуючи критику теорії, встановлено межі застосування останньої. Приведено приклад застосування p-q теорії для активного фільтра гармонік, що працює в умовах несиметричної мережі живлення. Визначено критерії оптимальності, за якими може працювати пристрій активної фільтрації, що засновано на p-q теорії миттєвої потужності
РОЗРАХУНОК ПЕРЕХІДНИХ ПРОЦЕСІВ В ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ПРИСТРОЯХ НА ОСНОВІ МАГНІТОЕЛЕКТРИЧНИХ СХЕМ ЗАМІЩЕННЯ З МАГНІТНИМИ КОНДЕНСАТОРАМИ
No full textFor dynamic processes modeling in magnetic and electrical systems of transformers and other electromagnetic devices the effective method of electrical and magnetic circuits in united arrangement is used. The scheme of such circuits is termed as the magnetoelectric equivalent circuit of the electromagnetic device. The classical magnetoelectric equivalent circuit of electromagnetic devices denotes that the magnetic fluxes are flowing in magnetic branches, and the electric currents are flowing in electrical branches. The equivalent circuit choice essentially influences upon the efficiency of modeling. In this paper the original magnetoelectric equivalent circuit using concepts «magnetic currents» and «magnetic capacitors» (Shakirov method) is considered. The computing process realized according to such model is unstable. Therefore the given method can’t be recommended for transient analyses in nonlinear magnetoelectric circuits. Modeling modification of Shakirov magnetoelectric equivalent circuit is offered with the purpose of efficiency improvement. «Magnetic currents» and «magnetic capacitors» with differential capacitance are used in the offered magnetoelectric equivalent circuit. The computing process according to such model has the best stability and fast operation than the computing process according to another magnetoelectric equivalent circuits. The merit of such method is possibility of joining-up magnetic resistance elements to equivalent circuit. The resistances of ones could be chosen taking into consideration the equivalence of losses in magnetic resistors end magnetic system. Modeling of transients at switch on regime of the power transformer is given as an example.Разработана модификация магнитоэлектрических схем замещения электромагнитных устройств с использованием понятий магнитные токи и магнитные конденсаторы. Предложено использовать магнитные конденсаторы с дифференциальной емкостью. Приведен пример моделирования переходных процессов при включении силового трансформатора. По критерию устойчивости и времени моделирования использование предложенной схемы замещения превосходит существующие схемы.Розроблена модифікація магнітоелектричних схем заміщення електромагнітних пристроїв з використовуванням понять магнітні струми і магнітні конденсатори. Запропоновано використовувати магнітні конденсатори з диференціальною емністю. Приведений приклад моделювання перехідних процесів при включенні силового трансформатора. По критерію стійкості і часу моделювання використовування запропонованій схеми заміщення перевершує існуючі схеми
ОБҐРУНТУВАННЯ ПІДХОДУ ДО КОМПЕНСАЦІЇ ВПЛИВУ ПАРАМЕТРИЧНОЇ НЕСИМЕТРІЇ АСИНХРОННОГО ДВИГУНА У СКЛАДІ ЧАСТОТНО-РЕГУЛЬОВАНОГО ЕЛЕКТРОПРИВОДА
Get PDFThe analysis of existing approaches to the compensation of higher harmonics in the current and power signals of threephase systems is carried out. The advantages and disadvantages of the three main power theories are defined according to their application for compensation of the higher harmonic components in active and reactive power. The necessity of variable components compensation of three-phase induction motor active power caused by its parameters asymmetry is shown. The compensation method of these components within the frequency-controlled electric drive is proposed.Проведен анализ существующих подходов к компенсации высших гармоник в сигналах тока и мощности трехфазных систем. Выделены основные преимущества и недостатки трех основных теорий мощности при их применении для компенсации высших гармонических составляющих активной и реактивной мощности. Показана необходимость компенсации переменных составляющих трехфазной активной мощности асинхронного двигателя, вызванных несимметрией его параметров. Предлагается метод компенсации этих составляющих в составе частотно-регулируемого электропривода.Проведено аналіз існуючих підходів до компенсації вищих гармонік струму та потужності трифазних систем. Виділені основні переваги та недоліки трьох основних теорій потужності при їх застосуванні для компенсації неактивних складових миттєвої активної потужності. Обґрунтована необхідність компенсації змінних складових трифазної активної потужності асинхронного двигуна, що викликані несиметрією його параметрів. Пропонується метод компенсації цих складових у складі частотно-регульованого електропривода
ЛАБОРАТОРНИЙ СТЕНД КЕРУВАННЯ КРОКОВИМ ДВИГУНОМ ВІД SCADA СИСТЕМИ TRACE MODE
Get PDFTo improve the educational process in Zaporizhzhya National Technical University the laboratory bench of computer stepper motor control of SCADA TRACE MODE system through LPT or USB port of a personal computer is developed.The technique of laboratory work at the bench is done. The waveforms of current stepper motor are experimentally obtained.Для совершенствования учебного процесса в Запорожском национальном техничном университете разработан лабораторный стенд компьютерного управления шаговым двигателем от SCADA системы TRACEMODE через LPT и USB порты персонального компьютера. Разработана методика проведения лабораторных работ на стенде. Экспериментально получены временные диаграммы токов шагового двигателя ШД5Для вдосконалення навчального процесу у Запорізькому національному технічному університеті розроблено лабораторний стенд комп’ютерного керування кроковим двигуном від SCADA системи TRACE MODE через LPT та USB порти персонального комп’ютера. Розроблена методика проведення лабораторних робіт на стенді. Експериментально отримані часові діаграми струмів крокового двигуна ШД5
Генетична програма структурної еволюції електродвигунів з ротором що котиться
No full textThe genetic program of functional class of electric motors is first defined and deciphered with a rolling rotor. An element base is defined and genetically possible amount of Class Types are specified. The results of genetic foresight are generalized. Accordance of the real evolution of Types is experimentally confirmed with their genetic program. Directions of further researches are determined.Впервые определена и расшифрована генетическая программа функционального класса электродвигателей с катящимся ротором. Определен элементный базис и генетически допустимое количество Видов класса. Обобщены результаты генетического предвидения. Экспериментально подтверждено соответствие реальной эволюции Видов с их генетической программой. Определены направления дальнейших исследований.Вперше визначена і розшифрована генетична програма функціонального класу електродвигунів з ротором, що котиться. Визначено елементний базис і генетично допустиму кількість Видів класу. Узагальнено результати генетичного передбачення. Експериментально підтверджена відповідність реальної еволюції Видів з їх генетичною програмою. Визначено напрями подальших досліджень
МОДЕЛЮВАННЯ АВАРІЙНОГО РЕЖИМУ «ЗНЯТТЯ-ВІДНОВЛЕННЯ» НАПРУГИ НА СТРУМОПРИЙМАЧІ ЕЛЕКТРОВОЗІВ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ
Get PDFThe mathematical model of electromagnetic processes in the system of electric traction of direct current in the mode of reak-off-touch» current collector of electro-mobile unit is created. By integration of the system of differential equalizations the electromagnetic state, dependences of transitional electric sizes in the power circuits of hauling substations and ectric locomotive are obtained.Создана математическая модель электромагнитных процессов в системе электрической тяги постоянного тока в режим «отрыва-касание» токоприемника электроподвижной единицы. Путем интегрирования системы дифференциальных уравнений электромагнитного состояния, получены переходные процессы в силовых цепях тяговых подстанций и электровоза.Створено математичну модель електромагнітних процесів в системі електричної тяги постійного струму в режимі «відрив-піднімання» струмоприймача електрорухомої одиниці. Шляхом чисельного інтегрування системи диференційних рівнянь електромагнітного стану, отримано перехідні процеси в силових колах тягових підстанцій та електровозу
Визначення температури напівпровідникової структури тиристора при циклічному навантаженні
No full textThis article focuses on the method of determination of maximum and minimum junction temperatures of the thyristors semiconductor structure operating in the mode of cyclically varying loads. This allows to determine the maximum value of current through the thyristor and to determine the approximate value of the duration of the thyristors under cyclic loading.Эта статья посвящена методике определения максимального и минимального значения температуры полупроводниковой структуры тиристоров выпрямителей, работающих в режиме циклически изменяющейся нагрузки. Это позволяет определять максимально допустимое значение тока через тиристор и определить ориентировочное значение срока работы тиристоров при циклической нагрузке.Ця стаття присвячена методиці визначення максимального і мінімального значення температури напівпровідникової структури тиристорів випрямлячів, що працюють в режимі циклічно змінного навантаження. Це дозволяє визначати максимально допустиме значення струму через тиристор і визначити орієнтовне значення терміну роботи тиристорів при циклічному навантаженні
Методи синтезу та аналізу векторного керування асинхронними електроприводами
No full textTwo methods of synthesis and analysis ofvector control for induction motor was proposed. The first method by using the simplified block diagrams of induction drive allows to synthesize the control laws of the original nonlinear system. The second method allows to use laws designed for control by dynamical system with DC motors, to use for control of the same system with the help of an induction motor.Предложены два метода синтеза и анализа векторного управления асинхронного двигателя. Первый метод с помощью упрощенных структурных схем асинхронного электропривода позволяет синтезировать законы управления исходной нелинейной системой. Второй метод позволяет законы, разработанные для управления какой-либо динамической системой с помощью двигателей постоянного тока, использовать для управления той же системой с помощью асинхронного двигателя.Запропоновано два методи синтезу та аналізу векторного керування асинхронного двигуна. Перший метод за допомогою спрощених структурних схем асинхронного електропривода дозволяє синтезувати закони керування вихідною нелінійною системою. Другий метод дозволяє закони, розроблені для керування будь-якою динамічною системою за допомогою двигунів постійного струму, використовувати для керування тією ж системою за допомогою асинхронного двигуна