Наведено способи побудови інтегральних силових модулів, що мають властивість адаптовності внутрішніх параметрів до умов застосування, зміни параметрів зовнішніх ланцюгів, режимів навантаження та частоти комутації, з використанням яких створено імпульсні напівпровідникові перетворювачі малої та середньої потужності з поліпшеними електротехнічними характеристиками. Розроблено інтегральні модулі, що характеризуються змінними параметрами внутрішніх ланцюгів. Запропоновано схемотехнічні рішення інтегральних адаптовних силових модулів на базі МДН-транзисторів. Отримано аналітичні вирази розрахунку втрат у таких силових модулях. Наведено методику розрахунку параметрів елементів модулів.

  Скачати повний текст

Розроблено новий метод аналізу перетворювальних пристроїв у перехідних режимах роботи. Розглянуто метод аналізу перехідних процесів шляхом відображення їх на площину комплексної змінної. Вказано на переваги запропонованого методу перед існуючими - можливість аналізу лише однієї змінної, щоб мати уявлення про перехідні процеси у будь-якій частині всієї системи. Необхідність визначення ненульових початкових умов для кожного такту роботи перестає бути важливою. Зазначено, що принцип єдиності перехідного процесу в усій системі дозволяє контролювати лише одну змінну, а всі інші розраховувати за допомогою годографа даної змінної за розробленими алгоритмами, що значно спрощує вимірювальний канал системи мікропроцесорного керування. Встановлено правила аналізу на комплексній площині різноманітних пристроїв перетворювальної техніки.

  Скачати повний текст

Введено новий тип часових характеристик електричного ланцюга - функції вільного режиму. Запропоновано новий спосіб описання перехідних процесів у перетворювачах на інтервалах між комутаціями, який виключає необхідність визначення сталих інтегрування під час переходу від інтервалу до інтервалу. Одержано універсальні рекурентні формули для розрахунку багатоступінчатих перехідних процесів у перетворювачах з сталою та змінною структурою, які суттєво зменшують трудомісткість розрахунків. На підставі використання рекурентних формул запропоновано способи визначення квазіусталеного режиму роботи перетворювачів без попереднього розрахунку багатоступінчатого перехідного процесу. Запропоновано методики, алгоритми та програми для прискореного розрахунку перехідних і квазіусталених процесів у перетворювачах. Алгоритм прискореного розрахунку перехідних процесів у перетворювачах реалізовано в межах програмного пакету MatLab.

  Скачати повний текст

Запропоновано інтервально-кодовий метод прискореного визначення параметрів періодичних режимів для моделювання різних класів напівпровідникових перетворювачів електричної енергії. Основу методу складають таблиці перехідних функцій схеми для дискретних інтервалів часу, які відповідають значенням розрядів коду міжкомутаційного інтервалу. Обгрунтовано використання методу для лінійного прогнозування у мікропроцесорних системах управління перетворювачами. Розглянуто конкретні приклади моделювання різних автономних перетворювачів із використанням інтервально-кодового методу. Розроблено мікропроцесорну прогнозуючу систему управління однофазним випрямлювачем з активним фільтром, а також рекомендації щодо практичного використання інтервально-кодового методу.

  Скачати повний текст

Розроблено теоретичні положення синтезу схем вентильних перетворювачів із заданими властивостями на основі головної топологічної матриці. Виявлено топологічні закономірності побудови схем перетворювальних пристроїв. Запропонований метод структурного синтезу застосовано для генерації повних наборів схем основних класів вентильних перетворювачів. Отримано нові схеми перетворювачів, розроблено програми вибору оптимальних варіантів схем за заданими критеріями.

  Скачати повний текст

Розроблено перспективну концепцію побудови компенсаторів неактивних складових повної потужності з метою вирішення проблеми електромагнітної сумісності споживачів електричної енергії з мережею живлення та підвищення якості електричної енергії в точці підключення компенсатора до даної системи. Проаналаізовано існуючі теорії потужності, наведено їх теоретичне обгрунтування, розроблено методи та підходи щодо кількісного та якісного оцінювання якості електроенергії мережі живлення та джерел спотворення її параметрів. Обгрунтовано теоретичні положення та критерії розрахунку параметрів силової схеми компенсатора неактивних складових повної потужності зі двоканальною структурою силової схеми. Удосконалено теоретичні положення щодо створення мікропроцесорних систем керування компенсатором неактивних складових повної потужності зі двоканальною структурою силової схеми. Сформовано двоканальну структуру енергоефективного компенсатора неактивних складових повної потужності, що споживається або генерується у мережу навантаженням. Розроблено структури систем керування компенсатором неактивних складових повної потужності зі двоканальною структурою силової схеми. Встановлено критерії для практичних розрахунків параметрів силової схеми компенсатора неактивних складових повної потужності зі двоканальною структурою силової схеми, розроблено практичні структури систем керування та регулювання.

  Скачати повний текст

Досліджено електромагнітні процеси та характеристики нового класу перетворювачів змінної напруги в постійну, електромагнітно сумісних з мережею живлення, виконаних на базі компенсованих керованих випрямлячів (ККВ) і силового активного фільтра. Розроблено нові схеми перетворювачів з близьким до одиниці коефіцієнтом потужності. Запропоновано закон регулювання ККВ, що забезпечує режим повної компенсації реактивної потужності. Одержано розрахункові формули та залежності для визначення величини комутаційної активної потужності, рекуперованої у мережу живлення з моста на GTO тиристорах. Проведено гармонійний аналіз струму мережі та випрямленої напруги ККВ, а також одержано зовнішні характеристики ККВ. Запропоновано функціональну схему системи автоматичного керування перетворювальною системою. Доведено можливість практичної реалізації схем перетворювальних систем з близьким до одиниці коефіцієнтом потужності на базі ККВ шляхом побудови комп'ютерної моделі для перевірки роботи схеми в квазіусталеному та перехідному режимах, створеної відповідно до запропонованої функціональної схеми.

  Скачати повний текст

Викладено теорію системного аналізу електромагнітних процесів у напівпровідникових перетворювачах модуляційного типу за розробленими методами системного моделювання: багатопараметричних модулюючих функцій, умовних рівнянь, визначення еквівалентних опорів сталих структур та моделювання електромагнітних процесів на їх основі. Запропоновано узагальнені математичні моделі для аналізу перетворювачів з розгалуженими структурами, математичне забезпечення систем управління, нові структури інверторів напруги та алгоритми управління ними у перетворювачах зі змінними та постійними вихідними напругами. Досліджено способи регулювання вихідних напруг перетворювачів у процесі забезпечення їх симетрії відносно мережі, а також взаємозалежність процесів у перетворювачах та мережі живлення.

  Скачати повний текст

Розроблено методологію аналізу енергетичних процесів у силових колах вентильних перетворювачів (джерел реактивної потужності (ДРП), регуляторів змінної напруги (РЗН), випрямлячів, інверторів), що живляться від мережі синусоїдної напруги, яка базується на складанні рівнянь балансу миттєвих, активних і реактивних потужностей, в тому числі і на окремих гармонічних складових, метою чого є виявлення загальних закономірностей цих процесів та прийнята їх фізична інтерпретація. Досліджено електромагнітні процеси в колах оригінальних вентильних перетворювачів (ДРП, РЗН і компенсійних випрямлячів), встановлено їх специфічні властивості. Вказано об'єкти та засоби їх найбільш ефективного застосування, де ці особливості є найкориснішими.

  Скачати повний текст

Розроблено та досліджено нові схеми напівпровідникових перетворювачів з поліпшеною формою вхідного струму. Визначено вплив параметрів міжфазних трансформаторів і навантаження на форму вхідного струму багатопульсних перетворювачів. Побудовано математичні моделі перетворювачів з керованим трансформаторним зв'язком між фазами, за допомогою яких проаналізовано вплив параметрів перетворювача на його електромагнітну сумісність з мережею живлення. Здійснено фізичне моделювання, за допомогою якого перевірено адекватність основних теоретичних висновків і результатів математичного моделювання реальним електромагнітним процесам.

  Скачати повний текст

Досліджено перетворювачі постійного струму в змінний з широтно-імпульсною модуляцією (ШІМ) за синусоїдальним законом, в яких як первинну ланку використано інвертор напруги з відсічним комутуючим дроселем. Запропоновано схеми напівпровідникових ключів із внутрішнім зворотнім зв'язком, який діє на вимикання, що сприяє виконанню однорідної комутації другого роду в інверторній ланці. Розроблено методику вибору параметрів інвертора напруги з відсічним комутуючим дроселем і розрахунку напівпровідникових ключів із внутрішнім зворотним зв'язком, що діє на вимикання. Наведено структури перетворювачів із синусоїдальною ШІМ, охопленних позитивним частотно-залежним зворотним зв'язком за основною частотою і методику вибору основних параметрів перетворювача. Визначено тиристорний перетворювач постійного струму в перемінний з ШІМ по синусоїдального закону, що працює в повторно-короткочасному режимі. Наведено методику вибору параметрів вузла комутації, що спрямована на спрощення конструкції.

  Скачати повний текст

Проаналізовано вплив несимметрії на генерацію неканонічних гармонік у вхідному та вихідному колах перетворювача з широтно-імпульсною модуляцією другого роду. Застосовано еквівалентне несиметрії гармонічне діяння щодо визначення зв'язку між неканонічними складовими у вхідному та вихідному колах перетворювача. Удосконалено графо-аналітичний метод дослідження субгармонік перетворювача на комплексній площині. Запропоновано імпульсні моделі широтно-імпульсного перетворювача для загального випадку впливу несиметрії та різних режимів струму навантаження. Висвітлено подальший розвиток теорій замкнутої структури регулювання субгармонік тиристорного випрямляча, а також параметричного регулювання. Показано особливості регулювання в замкнутій структурі субгармонік широтно-імпульсного перетворювача. Розроблено методи параметричного формування в імпульсній системі процесу кінцевої тривалості, з використанням якого отримано оптимальні щодо швидкості структури регулювання основних координат перетворювача локальної системи регулювання субгармонік, а також побудови інваріантних систем регулювання субгармонік. Отримано розрахункові співвідношення для функціональних вузлів даних систем.

  Скачати повний текст

Досліджено особливості електромагнітних процесів у трифазному напівпровідниковому випрямлячі з конденсаторно-ключовою комутуючою ланкою, розвинуто теорію комутаційних процесів у пристроях енергетичної електроніки. Розглянуто двоступеневу багатоетапну комутацію у компенсаційному перетворювачі та виведено універсальні рівняння струму комутації, що є теоретичною засадою створення зазначених перетворювачів з основними елементами у комутуючій ланці. Одержано співвідношення для визначення кутів регулювання та комутації у досліджуваному процесі. Запропоновано методику їх розв'язку, яка забезпечує високу точність розрахунку, оскільки усуває неоднозначність результату завдяки урахуванню фізичної особливості комутаційного процесу. Уперше одержано режимні та регулювальні характеристики досліджуваного перетворювача, що дає змогу оптимізувати вибір робочих ситуацій відповідно до умов енергозабезпечення споживачів. Досліджено енергетичні характеристики перетворювача та виявлено раніше невідомі його можливості, обумовлені наявністю конденсаторно-ключової комутуючої ланки. Уперше одержано співвідношення для розрахунку параметрів обладнання трифазного напівпровідникового випрямляча з конденсаторно-ключовою комутуючою ланкою, що є необхідним для оптимізації потужності елементів перетворювача у разі його практичної реалізації, а також для підвищення енергетичних характеристик і покращення масогабаритних показників.

  Скачати повний текст

З використанням єдиної математичної моделі та комплексу проведених порівнювальних досліджень електромагнітних і електромеханічних процесів у вентильних двигунах (ВД) різних типів середньої та великої потужності визначено шляхи їх раціонального вибору та покращання їх робочих властивостей і експлуатаційних характеристик. Уніфіковано математичні моделі та алгоритми розрахунку, що достатньо повно описують процеси в складових елементах системи ВД з урахуванням зв'язків між ними для дослідження режимів роботи ВД різного виконання з єдиних позицій. На підставі аналізу стаціонарних і перехідних режимів роботи ВД сформульовано теоретичні підходи до вибору раціональних параметрів, режимів роботи, схемних і конструктивних розв'язків таких машин середньої та великої потужності.

  Скачати повний текст