Electrical Engineering & Electromechanics (E-Journal - National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute") / Електротехніка і Електромеханіка (Національний технічний університет - "Харківський політехнічний iнститут")
Not a member yet
941 research outputs found
Sort by
Development of a boost-inverter converter under electromagnetic compatibility stress equipping a photovoltaic generator
Get PDFIntroduction. Static converters are among the most widely used equipment in several applications, for example, electric power transmission, motor speed variation, photovoltaic panels, which constitute the electronic components. The design of a power electronics device is done without any real means of predicting electromagnetic disturbances during the product development phase. This case-by-case development process is repeated until a solution is found that best respects all the electromagnetic compatibility constraints. The purpose is the development of a boost-inverter converter under electromagnetic compatibility constraints. The improvements made to the inverter are mainly in the control, the choice of power switches and the electromagnetic compatibility solutions brought to the device. The quality of the wave is improved by acting on the type of control and the choice of switches. Methods. In the first time, we have highlighted a comparison between two most frequently used power components (MOSFET and IGBT) in the inverter and the boost by simulation using ISIS and LT-spice softwares. The sinusoidal voltage with modulation circuit is greatly simplified by the use of the PIC16F876A microcontroller. In a second step, we validate the obtained results with experimental measurements. We start with the boost, then the inverter. In addition, the circuits made are housed in boxes to avoid accidental contact for people. The equipment is designed to isolate the load from the power supply in case of: over voltages, under voltages, high and low battery level and short circuits. Results. All the simulations were performed using the ISIS and LT-spice softwares. The obtained results are validated by experimental measurements performed in the ICEPS Laboratory at the University of Sidi Bel-Abbes in Algeria. The realization of a single-phase inverter with a pulse width modulation control, associated with a boost chopper and the waveforms of the current and voltage across each static converter its opening are presented. The sources of disturbances in power devices are at the origin of the temporal and frequency characteristics of the signals coming from the hot spots of the power switches and the resonances created during the switching of these elements.Вступ. Статичні перетворювачі відносяться до обладнання, що найбільш широко використовується в декількох застосуваннях, наприклад, для передачі електроенергії, зміни швидкості двигуна, у фотогальванічних панелях, які складають електронні компоненти. Проєкт устрою силової електроніки виконується без будь-яких реальних засобів прогнозування електромагнітних перешкод на етапі розробки продукту. Цей процес індивідуальної розробки повторюється доти, доки знайдено рішення, яке найкраще враховує всі обмеження електромагнітної сумісності. Метою є розробка підвищувально-інверторного перетворювача при обмеженнях за електромагнітною сумісністю. Удосконалення, внесені в інвертор, в основному стосуються управління, вибору силових вимикачів та рішень щодо електромагнітної сумісності, реалізованих у пристрої. Якість хвилі покращується за рахунок впливу на тип керування та вибір перемикачів. Методи. Вперше ми підкреслили порівняння між двома найбільш часто використовуваними силовими компонентами (MOSFET та IGBT) в інверторі та підвищенням шляхом моделювання з використанням програмного забезпечення ISIS та LT-spice. Синусоїдальна напруга зі схемою модуляції значно спрощується за рахунок використання мікроконтролера PIC16F876A. На другому етапі ми підтверджуємо отримані результати експериментальними вимірами. Починаємо з Boost, потім з інвертора. Крім того, виготовлені схеми розміщені в коробках, щоб уникнути випадкового дотику людей. Устаткування призначене для відключення навантаження від джерела живлення у разі: перенапруги, зниженої напруги, високого та низького рівня заряду батареї та короткого замикання. Результати. Усі розрахунки проводилися з використанням програм ISIS та LT-spice. Отримані результати підтверджені експериментальними вимірами, проведеними в лабораторії ICEPS Університету Сіді-Бель-Аббес в Алжирі. Представлено реалізацію однофазного інвертора з керуванням на базі широтно-імпульсної модуляції, пов'язаного з підвищуючим переривником, а також осцилограми струму та напруги на кожному відкритті його статичного перетворювача. Джерелами збурень у силових пристроях є часові та частотні характеристики сигналів, що надходять від гарячих точок силових ключів, та резонанси, що створюються при комутації цих елементів
Investigations on hybrid line stability ranking index with polynomial load modeling for power system security
Get PDFIntroduction. In recent years, numerous non-renewable and renewable energies are connected to the grid to meet the demand. Also, transient variation with loads poses the shortcomings for generating units, transmission and distribution networks. In this regard, the study on choice of suitable load modelling is essential to predict the system characteristics. The aspect of the research design is a ZIP load model, which, when combined with contingency criteria and constant-impedance, constant-current, and constant-power loads, produces realistic and long-term load representations. Purpose. The proposed technique, infers the single transmission line outage for obtaining the contingency ranking to ensure the system behavior. Methods. The proposed mathematical model with hybrid line stability ranking index has been used for observing the stability analysis with and without considering unified power flow controller. Results. The power system involves many unpredictable conditions or contingency conditions like single transmission line outage, double transmission line outage, generator outage and load variations. This paper mainly focuses on the single transmission line outage for obtaining the contingency ranking. Practical value. The recommended stability analysis has been very beneficial in establishing a secure transmission power system.Вступ. Останніми роками для задоволення попиту до мережі підключається безліч невідновлюваних і відновлюваних джерел енергії. Крім того, перехідна зміна навантаження створює недоліки для генеруючих установок, передаючих та розподільчих мереж. У зв'язку з цим дослідження з метою вибору відповідного моделювання навантаження має важливе значення для прогнозування характеристик системи. Одним із аспектів побудови дослідження є модель навантаження ZIP, яка у поєднанні з критеріями непередбачених обставин та навантаженнями з постійним імпедансом, постійним струмом та постійною потужністю дає реалістичні та довгострокові уявлення навантаження. Мета. Пропонований метод передбачає відмову однієї лінії передачі для отримання рейтингу непередбачених обставин для забезпечення поведінки системи. Методи. Запропонована математична модель із рейтинговим індексом стійкості гібридної лінії використовувалася для спостереження за аналізом стійкості з урахуванням та без урахування уніфікованого контролера перетікання потужності. Результати. Енергосистема включає безліч непередбачуваних умов або непередбачених обставин, таких як відключення однієї лінії передачі, відключення подвійної лінії передачі, відключення генератора і коливання навантаження. Ця робота присвячена відключенню однієї лінії електропередачі для отримання рейтингу непередбачених обставин. Практична цінність. Рекомендований аналіз стабільності виявився дуже корисним під час створення надійної системи передачі електроенергії
Tilt-fractional order proportional integral derivative control for DC motor using particle swarm optimization
Get PDFIntroduction. Recently, the most desired goal in DC motor control is to achieve a good robustness and tracking dynamic of the set-point reference speed of the feedback control system. Problem. The used model should be as general as possible and consistently represent systems heterogeneous (which may contain electrical, mechanical, thermal, magnetic and so on). Goal. In this paper, the robust tilt-fractional order proportional integral derivative control is proposed. The objective is to optimize the controller parameters from solving the criterion integral time absolute error by particle swarm optimization. The control strategy is applied on DC motor to validate the efficiency of the proposed idea. Methods. The proposed control technique is applied on DC motor where its dynamic behavior is modeled by external disturbances and measurement noises. Novelty. The proposed control strategy, the synthesized robust tilt-fractional order proportional integral derivative speed controller is applied on the DC motor. Their performance and robustness are compared to those provided by a proportional integral derivative and fractional order proportional integral derivative controllers. Results. This comparison reveals superiority of the proposed robust tilt-fractional order proportional integral derivative speed controller over the remaining controllers in terms of robustness and tracking dynamic of the set-point reference speed with reduced control energy.Вступ. Останнім часом найбільш бажаною метою керування двигуном постійного струму є досягнення гарної надійності та динамічного відстеження заданої опорної швидкості системи керування зі зворотним зв’язком. Проблема. Використовувана модель має бути якомога загальнішою і несуперечливо представляти різнорідні системи (які можуть містити електричні, механічні, теплові, магнітні тощо). Мета. У цій статті пропонується робастне управління похідною пропорційного інтеграла дробового порядку нахилу. Мета полягає в тому, щоб оптимізувати параметри контролера шляхом вирішення критерію інтегральної абсолютної тимчасової помилки шляхом оптимізації рою частинок. Стратегія управління застосовується до двигуна постійного струму для перевірки ефективності запропонованої ідеї. Методи. Пропонований метод управління застосовується до двигуна постійного струму, динамічна поведінка якого моделюється зовнішніми перешкодами та шумами вимірів. Новизна. Пропонована стратегія управління, синтезований робастний пропорційно-інтегрально-диференціальний регулятор швидкості нахилу дробового порядку застосовується до двигуна постійного струму. Їх продуктивність та надійність порівнюються з показниками, що забезпечуються контролерами пропорційної інтегральної похідної та пропорційної інтегральної похідної дробового порядку. Результати. Це порівняння показує перевагу запропонованого робастного пропорційно-інтегрально-диференціального регулятора швидкості нахилу дробового порядку над іншими регуляторами з погляду робастності та динамічного відстеження заданої опорної швидкості зі зменшеною енергією управління
Super-twisting sliding mode control for brushless doubly fed reluctance generator based on wind energy conversion system
Get PDFIntroduction. Recently, wind power generation has grown at an alarming rate in the past decade and will continue to do so as power electronic technology continues to advance. Purpose. Super-twisting sliding mode control for brushless doubly-fed reluctance generator based on wind energy conversion system. Methods. This paper deals with the robust power control of a grid-connected brushless doubly-fed reluctance generator driven by the variable speed wind turbine using a variable structure control theory called sliding mode control. The traditional sliding mode approach produces an unpleasant chattering phenomenon that could harm the system. To eliminate chattering, it is necessary to employ a high-order sliding mode controller. The super-twisting algorithm is one type of nonlinear control presented in order to ensure the effectiveness of the control structure we tested these controllers in two different ways reference tracking, and robustness. Results. Simulation results using MATLAB/Simulink have demonstrated the effectiveness and robustness of the super-twisting sliding mode controller.Вступ. В останнє десятиліття виробництво вітрової енергії зростало загрозливими темпами і продовжуватиме зростати у міру розвитку технологій силової електроніки. Мета. Управління ковзним режимом суперскручування для реактивного безщіткового генератора з подвійним живленням на основі системи перетворення енергії вітру. Методи. У цій статті розглядається надійне керування потужністю підключеного до мережі безщіткового реактивного генератора з подвійним живленням, що приводиться в дію вітряною турбіною зі змінною швидкістю, з використанням теорії управління зі змінною структурою, яка називається керуванням в ковзному режимі. Традиційний підхід зі ковзним режимом створює неприємне явище вібрації, що може зашкодити системі. Для усунення вібрації необхідно використовувати регулятор ковзного режиму високого порядку. Алгоритм суперскручування - це один із типів нелінійного управління, представлений для забезпечення ефективності структури управління. Ми протестували ці контролери двома різними способами: відстеженням посилань та надійністю. Результати моделювання з використанням MATLAB/Simulink продемонстрували ефективність та надійність контролера ковзного режиму суперскручування
The method of multi-objective parametric design of magnetic field active canceling robust system for residential multy-story buildings closed to double-circuit overhead power lines
Get PDFAim. Development the method of multi-objective parametric design for robust system of active canceling of magnetic field based on binary preference relations of local objective for multi-objective minimax optimization problem. Methodology. Spatial location coordinates of the compensating winding and the current in the shielding winding were determined during the preference-based multi-objective parametric design of systems of active canceling based on solution of the vector minimax optimization, in whith the vector objective function calculated based on Biot-Savart's law. The solution of this vector minimax optimization problem calculated based on nonlinear Archimedes algorithm. Components of Jacobi matrix and Hesse matrix calculated based on multi-swarm multi-agent optimization. Results. Theoretically and experimentally confirmed the effectiveness of reducing the level of the magnetic field in residential multy-storey old building of a double-circuit overhead power transmission lines with a barrel-type arrangement of wires by means of active shielding with two compensation winding. Originality. The method of multi-objective parametric design for robust system of active canceling of magnetic field based on binary preference relations of local objective for multi-objective minimax optimization problem is developed. Practical value. It is shown the possibility to reduce the level of magnetic field in residential multy-storey old building closed to double-circuit overhead power transmission lines with a barrel-type arrangement of wires by means of system of active canceling with two canceling winding to a level safe for the population with an induction of 0.5 μT.Мета. Розробка методу багатокритеріального параметричного проектування системи активного екранування на основі бінарних відносин переваги локальних критеріїв векторної мінімаксної оптимізації. Методологія. Просторові координати розташування компенсаційних обмоток та струми в цих обмотках визначали під час багатокритеріального параметричного проектування системи активного екранування на основі бінарних відносин переваги векторної мінімаксної оптимізації, в якій векторна цільова функція розрахована на основі закона Біо-Савара. Рішення цієї задачи векторної мінімаксної оптимізації розраховано на основі нелінійного алгоритму Архімеда. Елементи матриць Якобі та Гессе розраховано на основі багаторойної багатоагентної оптимізації. Результати. Теоретично та експериментально підтверджена ефективність зниження рівня магнітного поля в житлових багатоповерхових приміщеннях старої забудови дволанцюгових повітряних ліній електропередачі з бочкоподібним розташуванням проводів за допомогою активного екранування з двома компенсаційними обмотками. Оригінальність. Розроблено метод багатокритеріального параметричного проектування системи активного екранування на основі бінарних відносин переваги локальних критеріїв векторної мінімаксної оптимізації. Практична цінність. Показана можливість зниження рівня магнітного поля в житлових багатоповерхових приміщеннях старої забудови дволанцюгових повітряних ліній електропередачі з бочкоподібним розташуванням проводів за допомогою активного екранування з двома компенсаційними обмотками до до безпечного для населення рівня з індуцією 0,5 μT
Efficient method for transformer models implementation in distribution load flow matrix
Get PDFIntroduction. Most distribution networks are unbalanced and therefore require a specific solution for load flow. There are many works on the subject in the literature, but they mainly focus on simple network configurations. Among the methods dedicated to this problem, one can refer to the load flow method based on the bus injection to branch current and branch current to bus voltage matrices. Problem. Although this method is regarded as simple and complete, its drawback is the difficulty in supporting the transformer model as well as its winding connection types. Nevertheless, the method requires the system per unit to derive the load flow solution. Goal. In the present paper, our concern is the implementation of distribution transformers in the modeling and calculation of load flow in unbalanced networks. Methodology. Unlike previous method, distribution transformer model is introduced in the topology matrices without simplifying assumptions. Particularly, topology matrices were modified to take into account all winding types of both primary and secondary sides of transformer that conserve the equivalent scheme of an ideal transformer in series with an impedance. In addition, the adopted transformer models overcome the singularity problem that can be encountered when switching from the primary to the secondary side of transformer and inversely. Practical value. The proposed approach was applied to various distribution networks such as IEEE 4-nodes, IEEE 13-nodes and IEEE 37-nodes. The obtained results validate the method and show its effectiveness.Вступ. Більшість розподільчих мереж незбалансовані і тому потребують спеціального рішення для потоку навантаження. У літературі є багато робіт на цю тему, але переважно вони присвячені простим мережевим конфігураціям. Серед методів, присвячених цій проблемі, можна назвати метод потоку навантаження, заснований на введенні шини в матрицю струму відгалуження і відгалуження струму в матрицю напруги шини. Проблема. Хоча цей метод вважається простим та повним, його недоліком є складність підтримки моделі трансформатора, а також типів з’єднання його обмоток. Проте метод вимагає системи на одиницю для отримання рішення про потік навантаження. Мета. У цій статті нас цікавить застосування розподільних трансформаторів для моделювання та розрахунку потоку навантаження у незбалансованих мережах. Методологія. На відміну від попереднього методу, модель розподільного трансформатора вводиться в матриці топології без спрощення припущень. Зокрема, матриці топології були змінені, щоб врахувати всі типи обмоток як первинної, так і вторинної сторін трансформатора, які зберігають еквівалентну схему послідовно ідеально включеного трансформатора з імпедансом. Крім того, прийняті моделі трансформаторів долають проблему сингулярності, з якою можна зіткнутися при перемиканні з первинної на вторинну обмотку трансформатора і навпаки. Практична цінність. Пропонований підхід був застосований до різних розподільних мереж, таких як IEEE з 4 вузлами, IEEE з 13 вузлами та IEEE з 37 вузлами. Отримані результати підтверджують метод та показують його ефективність
Energy management based on a fuzzy controller of a photovoltaic/fuel cell/Li-ion battery/supercapacitor for unpredictable, fluctuating, high-dynamic three-phase AC load
Get PDFIntroduction. Nowadays, environmental pollution becomes an urgent issue that undoubtedly influences the health of humans and other creatures living in the world. The growth of hydrogen energy increased 97.3 % and was forecast to remain the world’s largest source of green energy. It can be seen that hydrogen is one of the essential elements in the energy structure as well as has great potential to be widely used in the 21st century. Purpose. This paper aims to propose an energy management strategy based a fuzzy logic control, which includes a hybrid renewable energy sources system dedicated to the power supply of a three-phase AC variable load (unpredictable high dynamic). Photovoltaic (PV), fuel cell (FC), Li-ion battery, and supercapacitor (SC) are the four sources that make up the renewable hybrid power system; all these sources are coupled in the DC-link bus. Unlike usual the SC was connected to the DC-link bus directly in this research work in order to ensure the dominant advantage which is a speedy response during load fast change and loads transient. Novelty. The power sources (PV/FC/Battery/SC) are coordinated based on their dynamics in order to keep the DC voltage around its reference. Among the main goals achieved by the fuzzy control strategy in this work are to reduce hydrogen consumption and increase battery lifetime. Methods. This is done by controlling the FC current and by state of charge (SOC) of the battery and SC. To verify the fuzzy control strategy, the simulation was carried out with the same system and compared with the management flowchart strategy. The results obtained confirmed that the hydrogen consumption decreased to 26.5 g and the SOC for the battery was around 62.2-65 and this proves the desired goal.Вступ. В даний час забруднення навколишнього середовища стає актуальною проблемою, яка, безперечно, впливає на здоров’я людини та інших істот, які живуть у світі. Зростання водневої енергетики збільшилося на 97,3 %, і прогнозувалося, що вона залишиться найбільшим у світі джерелом зеленої енергії. Видно, що водень є одним із найважливіших елементів у структурі енергетики, а також має великий потенціал для широкого використання у 21 столітті. Мета. У цій статті пропонується стратегія управління енергоспоживанням, заснована на нечіткому логічному управлінні, яка включає гібридну систему відновлюваних джерел енергії, призначену для живлення трифазного змінного навантаження змінного струму (непередбачувана висока динаміка). Фотоелектричні (PV), паливні елементи (FC), літій-іонні батареї та суперконденсатори (SC) – це чотири джерела, з яких складається відновлювана гібридна енергосистема; всі ці джерела підключені до шини постійного струму. На відміну від звичайних застосувань,ув цій дослідницькій роботі SC був підключений до шини постійного струму безпосередньо, щоб забезпечити домінуючу перевагу, що полягає в швидкому реагуванні при швидкій зміні навантаження та перехідних режимах навантаження. Новизна. Джерела живлення (PV/FC/батареї/SC) координуються на основі їхньої динаміки, щоб підтримувати напругу постійного струму біля свого еталонного значення. Серед основних цілей, досягнутих стратегією нечіткого управління у цій роботі, - зниження споживання водню та збільшення терміну служби батареї. Методи. Це робиться шляхом керування струмом FC та станом заряду (SOC) батареї та SC. Для перевірки стратегії нечіткого управління було проведено моделювання з тією самою системою та порівняння зі стратегією блок-схеми керування. Отримані результати підтвердили, що споживання водню знизилося до 26,5 г, а SOC для батареї становило близько 62,2-65, що доводить досягнення бажаної мети
Photovoltaic fault diagnosis algorithm using fuzzy logic controller based on calculating distortion ratio of values
Get PDFIntroduction. The efficiency of solar energy systems in producing electricity in a clean way. Reliance on it in industrial and domestic systems has led to the emergence of malfunctions in its facilities. During the operating period, these systems deteriorate, and this requires the development of a diagnostic system aimed at maintaining energy production at a maximum rate by detecting faults as soon as possible and addressing them. Goal. This work proposes the development of an algorithm to detect faults in the photovoltaic system, which based on fuzzy logic. Novelty. Calculate the distortion ratio of the voltage and current values resulting from each element in the photovoltaic system and processing it by the fuzzy logic controller, which leads to determining the nature of the fault. Results. As show in results using fuzzy logic control by calculating the distortion ratio of the voltage and current detect 12 faults in photovoltaic array, converter DC-DC and battery.Вступ. Ефективність систем сонячної енергії у виробництві електроенергії у чистий спосіб. Опора на нього в промислових та побутових системах призвела до виникнення несправностей у його об’єктах. У період експлуатації ці системи зношуються, і це вимагає розробки системи діагностики, спрямованої на підтримку вироблення енергії на максимальному рівні за рахунок якнайшвидшого виявлення несправностей та їх усунення. Мета. У цій роботі пропонується розробка алгоритму виявлення несправностей у фотоелектричній системі, що ґрунтується на нечіткій логіці. Новизна. Розрахувати коефіцієнт спотворення значень напруги та струму з кожного елемента фотоелектричної системи та обробити його контролером нечіткої логіки, що призводить до визначення характеру несправності. Результати. Як показують результати, використання нечіткого логічного управління шляхом розрахунку коефіцієнта спотворення напруги та струму дозволяє виявити 12 несправностей у фотоелектричній батареї, DC-DC перетворювачі та акумуляторі
Efficiency enhancement strategy implementation in hybrid electric vehicles using sliding mode control
Get PDFIntroduction. Hybrid electric vehicles are offering the most economically viable choices in today's automotive industry, providing best solutions for a very high fuel economy and low rate of emissions. The rapid progress and development of this industry has prompted progress of human beings from primitive level to a very high industrial society where mobility used to be a fundamental need. However, the use of large number of automobiles is causing serious damage to our environment and human life. At present most of the vehicles are relying on burning of hydrocarbons in order to achieve power of propulsion to drive wheels. Therefore, there is a need to employ clean and efficient vehicles like hybrid electric vehicles. Unfortunately, earlier control strategies of series hybrid electric vehicle fail to include load disturbances during the vehicle operation and some of the variations of the nonlinear parameters (e.g. stator’s leakage inductance, resistance of winding etc.). The novelty of the proposed work is based on designing and implementing two robust sliding mode controllers (SMCs) on series hybrid electric vehicle to improve efficiency in terms of both speed and torque respectively. The basic idea is to let the engine operate only when necessary keeping in view the state of charge of battery. Purpose. In proposed scheme, both performance of engine and generator is being controlled, one sliding mode controllers is controlling engine speed and the other one is controlling generator torque, and results are then compared using 1-SMC and 2-SMC’s. Method. The series hybrid electric vehicle powertrain considered in this work consists of a battery bank and an engine-generator set which is referred to as the auxiliary power unit, traction motor, and power electronic circuits to drive the generator and traction motor. The general strategy is based on the operation of the engine in its optimal efficiency region by considering the battery state of charge. Results .Mathematical models of engine and generator were taken into consideration in order to design sliding mode controllers both for engine speed and generator torque control. Vehicle was being tested on standard cycle. Results proved that, instead of using only one controller for engine speed, much better results are achieved by simultaneously using two sliding mode controllers, one controlling engine speed and other controlling generator torque.Вступ. Гібридні електромобілі пропонують найбільш економічно доцільний вибір у сучасній автомобільній промисловості, надаючи найкращі рішення для дуже високої економії палива та низького рівня викидів. Швидкий прогрес та розвиток цієї галузі підштовхнули людей до переходу від примітивного рівня до дуже високого індустріального суспільства, де мобільність була фундаментальною потребою. Однак використання великої кількості автомобілів завдає серйозної шкоди довкіллю та життю людини. Нині більшість транспортних засобів покладаються на спалювання вуглеводнів задля досягнення потужності руху на провідних колесах. Отже, необхідно використовувати чисті та ефективні транспортні засоби, такі як гібридні електромобілі. На жаль, раніше стратегії управління серійним гібридним електромобілем не враховували збурення навантаження під час роботи автомобіля і деякі зміни нелінійних параметрів (наприклад, індуктивність розсіювання статора, опір обмотки і т.д.). Новизна запропонованої роботи заснована на розробці та реалізації двох надійних контролерів ковзного режиму (SMC) на серійному гібридному електромобілі для підвищення ефективності з точки зору швидкості та моменту, що крутить, відповідно. Основна ідея полягає в тому, щоб дозволити двигуну працювати тільки тоді, коли це необхідно з урахуванням стану заряду акумулятора. Мета. У пропонованій схемі контролюються характеристики як двигуна, так і генератора, один контролер ковзного режиму регулює швидкість двигуна, а інший регулює крутний момент генератора, а потім результати порівнюються з використанням режимів 1-SMC і 2-SMC. Метод. Силова установка серійного гібридного електромобіля, що розглядається в даній роботі, складається з акумуляторної батареї та установки двигун-генератор, яка називається допоміжною силовою установкою, тяговим двигуном та силовими електронними схемами для приводу генератора та тягового двигуна. Загальна стратегія заснована на роботі двигуна в області оптимальної ефективності з урахуванням рівня заряду акумуляторної батареї. Результати. Математичні моделі двигуна та генератора були прийняті до уваги для розробки регуляторів ковзного режиму як для керування частотою обертання двигуна, так і для керування крутним моментом генератора. Транспортний засіб випробовувався за стандартним циклом. Результати показали, що замість використання лише одного регулятора частоти обертання двигуна набагато кращі результати досягаються при одночасному використанні двох регуляторів ковзного режиму, один з яких керує частотою обертання двигуна, а інший - моментом, що крутить, генератора
MATLAB-Simulink environment based power quality improvement in photovoltaic system using multilevel inverter
Get PDFIntroduction. In this world of technical advancement, conventional resources are at the stage of destruction. To avoid such problems, we are going to use an alternative energy source namely solar by photovoltaic effect. The demand for multilevel inverters increased as they are used for different dynamic (high) voltage and dynamic (high) power appliances as they are capable of producing the output wave shape with low total harmonic distortion. Novelty. A new multilevel inverter is used in adding a (bidirectional) two way switch in between the capacitor and a traditional H-bridge module. This produces a better sine wave. By series connection of these two H-bridge modules, nine levels output voltage including zero is possible. The purpose of the proposed topology is reduction in the number of switches and it gives the good result with comparatively less power loss when it is compared with the other normal basic traditional inverters of the same output quality. Methods. In this paper, sinusoidal pulse width modulation technique is used for the working of the switches in the multilevel inverter. The results are verified by using simulation and also experimental setup is done. From the results it is observed that the proposed topology with reduced number of switches gives lower electromagnetic interference, lower harmonic distortion. Practical value. The total harmonic distortion value in the simulation is 14.4 % and practically it is 13.8 %.Вступ. У світі технічного прогресу звичайні ресурси перебувають у стадії руйнації. Щоб уникнути таких проблем, ми збираємося використати альтернативне джерело енергії, а саме сонячну енергію з фотоелектричним ефектом. Попит на багаторівневі інвертори збільшився, оскільки вони використовуються для різних динамічних (високих) напруг та динамічних (високих) потужностей, оскільки вони здатні формувати вихідну форму хвилі з низьким гармонічним загальним спотворенням. Новизна. Новий багаторівневий інвертор використовується для додавання двостороннього перемикача між конденсатором і традиційним модулем Н-моста. Це дає найкращу синусоїду. При послідовному з’єднанні двох модулів Н-моста можливо дев’ять рівнів вихідної напруги, включаючи нуль. Метою запропонованої топології є зменшення кількості перемикачів, що дає хороший результат при порівняно менших втратах потужності порівняно з іншими традиційними звичайними інверторами з такою ж вихідною якістю. Методи. У цій статті для роботи перемикачів у багаторівневому інверторі використовується метод широтно-імпульсної синусоїдальної модуляції. Результати перевіряються за допомогою моделювання, а також виконується експеримент. З результатів видно, що пропонована топологія зі зменшеною кількістю перемикачів дає менші електромагнітні перешкоди, менші гармонійні спотворення. Практична цінність. Сумарне значення гармонійних спотворень при моделюванні складає 14,4 %, а практично – 13,8 %