Розробка та дослідження джерел живлення з релейним керуванням
| dc.contributor.author | Бєлоха, Галина Сергіївна | |
| dc.contributor.degreedepartment | електронних систем | uk |
| dc.contributor.degreefaculty | - | uk |
| dc.contributor.degreegrantor | Донбаський державний технічний університет | uk |
| dc.date.accessioned | 2015-12-08T10:20:47Z | |
| dc.date.available | 2015-12-08T10:20:47Z | |
| dc.date.issued | 2015 | |
| dc.description.abstracten | Thesis for candidate of science degree in the speciality 05.09.12 – semiconductor converters of electric energy. – National Technical University of Ukraine «Kyiv Polytechnical Institute», Kyiv, 2015. Thesis is devoted to development and investigation of energy sources on a basis of tracking system with relay control and forced formation of consumed sinusoidal current from a circuit at absence of phase shift between voltage and current and imparting them properties of sources of current, voltage and capacity with ability to regulate output parameter on a value, form and frequency. In the work it is proposed to improve the quality of energy power not by compensation of harmonics but forced more accurate approach of actual current to a value and form of a current. Proposed energy sources in three-phase and single-phase performance which implement the modes of current sources, voltage sources, capacity sources and frequency converter. Analytical expressions to calculate the frequency of relay mode, capacitance of the capacitor as well as inductance of a choker have been obtained. By modeling at digital models it has been found that all stabilizing systems are insensitive to impact of any stimulation and are compatible at the same time with the circuit. There has been presented a scheme of universal energy source that combines purpose of current source as well as voltage and power source. Authenticity and validity of theoretical ideas and conclusions are confirmed by modeling results and an experiment. | uk |
| dc.description.abstractru | Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.09.12 – полупроводниковые преобразователи электроэнергии . – Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт», Киев, 2015. Диссертация посвящена разработке и исследованию источников питания на базе следящих систем с релейным управлением и принудительным формированием потребляемых из сети токов синусоидальной формы при отсутствии фазового сдвига между напряжением и током c приданием им свойств источника тока, напряжения и мощности с возможностью регулирования выходного параметра по величине, форме и частоте. Выполненный анализ состояния исследований посвященных проблеме электромагнитной совместимости преобразователей с сетью показал, что наиболее эффективным средством улучшения качества электроэнергии являются параллельные и последовательные силовые активные фильтры (САФ). Однако САФ, как дополнение к преобразователю усложняет его силовую часть и систему управления, в основе которой лежит, как правило, ШИМ или векторное управление, требующие большого количества измерительных, вычислительных и преобразующих операций. В работе предложен другой принцип построения источников питания. Поскольку именно релейный принцип управления позволяет обеспечить практически мгновенную реакцию на отклонение от задания, то в работе предложено улучшать качество электроэнергии не путем компенсации гармоник, как в случае с САФ, а принудительным, с максимально возможной точностью, приближением действительного тока к величине и форме тока задания. Точность воспроизведения сигнала задания при этом определяется шириной петли гистерезиса релейных регуляторов, т.е. реализуется следящая система с релейным управлением. Предложены схемотехнические решения источников питания в трехфазном и однофазном исполнении, реализующие режим источника тока (система стабилизации тока – ССТ), которые являются системами с переменной структурой. Выполнен анализ структур, приведены их математические описания, базируясь на которые разработаны математические модели ССТ, приведены результаты моделирования. Получены аналитические выражения для расчета емкости конденсаторов, частот релейного режима в контурах формирования синусоидальных токов и тока в нагрузке, показана связь частот с параметрами ССТ. Определены дополнительные условия существования релейного режима в зависимости от величины активного сопротивления и индуктивности входных дросселей. Моделированием установлено, что все предложенные варианты ССТ не чувствительны к изменению частоты и величины напряжения сети, к его провалам, к перенапряжениям, амплитудной и фазовой асимметрии и при этом электромагнитно совместимы с сетью. Установлено также, что однофазные ССТ не уступают трехфазными по своим функциональным возможностям (в отличие от традиционных). Получены зависимости критических значений активного сопротивления и индуктивностей входных дросселей от мощности нагрузки, при которых еще возможен релейный режим. На основании проведенного гармонического анализа установлено, что для всех рассмотренных вариантов ССТ THD существенно меньше 5% установленных нормативными документами. Показано, что на базе ССТ без изменения схемотехники силовой части и системы управления можно реализовать систему стабилизации напряжения (ССН) и систему стабилизации мощности (ССМ). Разработаны соответственно их математические и цифровые модели, исследованы реакции на изменение напряжения сети и сопротивления нагрузки – системы не чувствительны к таким возмущениям при неизменной электромагнитной совместимости. Получены выражения для определения емкости конденсаторов и частот релейного режима в контурах формирования напряжения и мощности. Приведена схема универсального источника питания, совмещающего в себе функции ССТ, ССН, ССМ. На базе ССТ разработаны восемь вариантов преобразователей частоты (ПЧ) при питании от трехфазных и однофазных сетей, разработаны их математические и цифровые модели, приведены результаты моделирования. Выполнен сравнительный анализ всех вариантов ПЧ по основным параметрам, определяющим качество их работы (емкость конденсаторов, частота релейного режима, напряжение на конденсаторах). Приведен пример построения электропривода по системе АД-ПЧ. Все варианты ПЧ не чувствительны к изменениям напряжения сети и сопротивления нагрузки, к асимметрии нагрузки и питающего напряжения и изменениям частоты напряжения сети при неизменной электромагнитной совместимости. Достоверность и обоснованность теоретических положений и выводов подтверждаются результатами моделирования и экспериментом. | uk |
| dc.description.abstractuk | Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.12 – напівпровідникові перетворювачі електроенергії. - Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», Київ, 2015. Дисертація присвячена розробці та дослідженню джерел живлення на базі слідкуючих систем з релейним керуванням і примусовим формуванням споживаних із мережі струмів синусоїдної форми при відсутності фазового зсуву між напругою і струмом і надання їм властивостей джерел струму, напруги та потужності з можливістю регулювання вихідного параметру за величиною, формою та частотою. В роботі запропоновано покращувати якість електроенергії не шляхом компенсації гармонік, а примусовим, якомога точнішим наближенням дійсного струму до величини і форми струму завдання. Запропоновані джерела живлення в трифазному та однофазному виконанні, що реалізують режими джерела струму, джерела напруги, джерела потужності і перетворювача частоти. Одержано аналітичні вирази для розрахунку частот релейного режиму, ємностей конденсаторів та індуктивностей дроселів. Моделюванням на цифрових моделях встановлено, що всі системи стабілізації нечутливі до дії різноманітних збурень і при цьому електромагнітно сумісні з мережею. Розроблено універсальне джерело живлення, що поєднує в собі функції джерел струму, напруги та потужності. Достовірність і обґрунтованість теоретичних положень та висновків підтверджується результатами моделювання та експериментом. | uk |
| dc.format.page | 23 с. | uk |
| dc.identifier.uri | https://ela.kpi.ua/handle/123456789/14242 | |
| dc.language.iso | uk | uk |
| dc.publisher | Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут» | uk |
| dc.publisher.place | Київ | uk |
| dc.status.pub | published | uk |
| dc.subject.udc | 621.316.721 | uk |
| dc.title | Розробка та дослідження джерел живлення з релейним керуванням | uk |
| dc.type | Other | uk |
| thesis.degree.level | candidate | uk |
| thesis.degree.name | кандидат технічних наук | uk |
| thesis.degree.speciality | 05.09.12 − напівпровідникові перетворювачі електроенергії | uk |