ДОСЛІДЖЕННЯ КОМУТАЦІЙНИХ ПРОЦЕСІВ В 24-ПУЛЬСНОМУ ВИПРЯМЛЯЧІ З ЕЛЕКТРОННИМ ЗСУВОМ ФАЗ НА IGBT-ТРАНЗИСТОРАХ З ЗВОРОТНОЮ БЛОКУЮЧОЮ ВЛАСТИВІСТЮ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2413-4295.2024.01.11Ключові слова:
випрямляч, коефіцієнт потужності, електронний фазовий зсув, широтно-імпульсна модуляція, магнітні елементи, снабер, комутаціяАнотація
При використанні в багатопульсних випрямлячах з електронним зсувом фаз одноопераційних напівпровідникових ключів та повністю керованих напівпровідникові ключів зі зворотною блокуючою здатністю - виникає проблема, яка зумовлена різним часом комутації цих типів ключів. Її вирішення можливе при використанні повністю керованих ключів для всіх 6-пульсних випрямлячів. Тим самим можна здійснити уніфікацію модулів перетворювача. Недоліком такого рішення є деяке збільшення вартості напівпровідникових елементів. Схема уніфікованих модулів може бути виконана на будь-яких повністю керованих ключах зі зворотною блокуючою здатністю. Наприклад, симетричних GTO, або IGBT з послідовним діодом. При використанні повністю керованих вентилів в випрямлячах з електронним зсувом фаз, перемикання вентилів відбувається практично миттєво. Оскільки накопичена енергія в кабелях мережі змінитися миттєво не може, це призводить до виходу ключів з ладу. Для захисту ключів, необхідно штучно створити додатковий контур комутації у вхідному ланцюзі випрямляча в момент часу переходу струму з однією фази на іншу. Метою цієї статті є дослідження комутаційних процесів в 24-пульсному випрямлячі з електронним зсувом фаз на IGBT-транзисторах з зворотною блокуючою здатністю і використанням ШІМ для балансування середнього значення випрямленої напруги уніфікованих випрямлячів.
Посилання
Sokol Y. I., Zamaruiev V. V., Ivakhno V. V., Voitovych Yu. S. Electronic Phase Shifting in Multipulse Rectifier. Electrical, Control and Communication Engineering. The Journal of Riga Technical University, 2017, vol. 12, pp. 5-10.
Sokol E., Zamaruiev V., Ivakhno V., Voitovych Y. Electronic Phase Shifting in Multipulse Rectifier. 16th International Symposium Pärnu 2017 “Topical Problems In The Field Of Electrical And Power Engineering” And “Doctoral School Of Energy And Geotechnology Iii“ Pärnu, 2017, Estonia (January16 - 21, 2017), pp. 160-162.
Blauth Y. B. and Barbi I. A phase-controlled 12-pulse rectifier with unity displacement factor without phase shifting transformer. Applied Power Electronics Conference and Exposition, 1998. vol. 98, pp. 970-976.
Sokol Y. I., Zamaruiev V. V., Ivakhno V. V., Voitovych Y. S. Electronic Phase Shifting in Multipulse Rectifier. Electrical, Control and Communication, 2017, vol. 12, pp. 5-10.
Choi S., Enjeti P. N., Pitel I. J. Polyphase transformer arrangements with reduced kVA capacities for harmonic current reduction in rectifier-type utility interface. IEEE Transactions on Power Electronics, 1995, vol. 11, pp. 353-359.
IEEE Guide for the Application, Specification, and Testing of Phase-Shifting Transformers. In IEEE Std C57.135-2011 (Revision of IEEE Std C57.135-2001), 2011, vol. 135, pp. 1-50.
Skibinski G. L., Guskov N. and Zhou Dong. Cost effective multi-pulse transformer solutions for harmonic mitigation in AC drives. 38th IAS Annual Meeting on Conference Record of the Industry Applications Conference, 2003, pp. 1488-1497.
IEC 61000–3–12, Electromagnetic compatibility (EMC). Part 3–12: Lim-its – Limits for harmonic currents produced by equipment connected topublic low-voltage systems with input current >16 A and ≤75 A per phase. 2011. Available at: https://webstore.iec.ch/publication/4144. Access 1 June 2020
Rahmani A., Deihimi A. Reduction of harmonic monitors and estimationof voltage harmonics in distribution networks using wavelet analysis andNARX. Electr. Power Syst. Res., 2020, vol. 178, p. 106046.
Kashif M., et al. A fast time-domain current harmonic extraction algo-rithm for power quality improvement using three-phase active power filter. Electr. Power Syst. Res., 2020, vol. 12, pp. 103539-103549.
Plakhtii O., Nerubatskyi V., Kotlyarov V. Analysis of topologies of active four-quadrant rectifiers for implementing the industry 4.0 principles in traffic power supply systems. International scientific journal «INDUSTRY 4.0», 2019, vol. 4, pp. 57-61.
Constantinescu M. D., Popescu M., Subtirelu G.-E. and Toma I.-C. Application of the Direct Power Control in a Three-Phase Shunt Active Power Filter System. International Conference on Electromechanical and Energy Systems (SIELMEN), Craiova, Romania, 2023, vol. 38, pp. 1-6.
Kabalci Y. A survey on smart me tering and smart grid communic ation. Renewable and Sustainable Energ y Reviews, 2016, vol. 57, pp. 302-318.
Xu Y., Wang Z., Shen Y., Zou Z. and Deng F. An Improved Modulation Scheme of Isolated Matrix Converter for Common-Mode Voltage Reduction and DC-Bias Current Mitigation. IEEE Transactions on Industrial Electronics. 2023, vol. 70, pp. 1-10.
Pandey D. C., Behera P. K. and Pattnaik M. Steady-State Analysis of Dual Active Bridge Converter with Single Phase Shift and Dual Phase Shift Modulation. IEEE International Students' Conference on Electrical, Electronics and Computer Science (SCEECS), Bhopal, India, 2023, pp. 1-6.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Юрій Войтович, Стисло Богдан , Чмихова Оксана , Плахтій Олександр
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Журнал публікує статті згідно з ліцензією Creative Commons Attribution International CC-BY.
