The paper presents the implementation idea of remote control of power electronics converters by the use of wireless communication, such as Bluetooth and Wi-Fi, as well as a mobile application. The main aim of the conducted research was to propose the MIT App Inventor programming environment as a mobile application interface that enables safe control of the electric drive in an open loop. The developed control strategy has been tested when used to control the rotational speed of a squirrel cage motor supplied by a three-phase inverter.
PL
W artykule przedstawiono koncepcję realizacji zdalnego sterowania przekształtnikami energoelektronicznymi z wykorzystaniem komunikacji bezprzewodowej typu Bluetooth i Wi-Fi oraz aplikacji mobilnej. Głównym celem przeprowadzonych badań było zaproponowanie środowiska programistycznego MIT App Inventor jako interfejsu aplikacji mobilnej, umożliwiającego bezpieczne sterowanie napędem elektrycznym w pętli otwartej. Opracowana strategia sterowania została przetestowana przy sterowaniu prędkością obrotową silnika klatkowego zasilanego z falownika.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The importance of three-phase grid connected inverters has increased due to the increasing use of renewable energy such as photovoltaic energy, wind energy, and others. This study presents a comparison between two methods of controlling the work of the inverter. The first method is SPWM technique, and the second method is SVPWM. The comparison is in terms of THD level in the output voltage and current, as well as comparing the controlling steps for both methods under the same working conditions. The value of the coils and capacitors required in the filter circuit connecting the inverter and the grid are calculated for a power of 200KVA. An active power is injected from the inverter to the network, and it was found that the angle between the grid voltage and the inverter current is zero degrees, as well as reactive power is injected, and it is found that the angle became 90 degrees as expected. The MATLAB program is used to build both techniques. The study provides an analysis of voltages and currents at different locations between the inverter and the grid, in addition to the frequency analysis of these variables.
PL
Znaczenie inwerterów podłączonych do sieci trójfazowej wzrosło ze względu na rosnące wykorzystanie energii odnawialnej, takiej jak energia fotowoltaiczna, energia wiatrowa i inne. W pracy przedstawiono porównanie dwóch metod sterowania pracą falownika. Pierwsza metoda to technika SPWM, a druga metoda to SVPWM. Porównanie dotyczy poziomu THD w napięciu wyjściowym i prądzie, a także porównanie kroków kontrolnych dla obu metod w tych samych warunkach pracy. Wartość cewek i kondensatorów wymaganych w obwodzie filtra łączącego falownik z siecią obliczono dla mocy 200KVA. Moc czynna jest wprowadzana z falownika do sieci i stwierdzono, że kąt między napięciem sieci a prądem falownika wynosi zero stopni, podobnie jak moc bierna jest wtryskiwana i stwierdzono, że kąt wynosi 90 stopni, ponieważ oczekiwany. Program MATLAB jest używany do budowy obu technik. Opracowanie zawiera analizę napięć i prądów w różnych miejscach między falownikiem a siecią, oprócz analizy częstotliwościowej tych zmiennych.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The current study aims at investigating a Single Ended Primary Inductor Converter Power Factor Correction (SEPIC PFC) circuit of low power applications such as the adapters of laptops and mobiles. The SEPIC PFC is designed in CRitical Conduction Mode (CRM) to drive 30W load. A closed loop control circuit is designed to maintain 15V-DC constant output voltage with Constant On Time (COT). The designed circuit is validated by LTSPICE software with a switching frequency up to 260kHz. A Zero Current Switching (ZCS) for the power switch is achieved, thus reducing the switching losses. The design considerations of SEPIC PFC are discussed. The simulation results show that the proposed design has nearly a unity power factor and a satisfying efficiency result over the line voltage range.
PL
Obecne badanie ma na celu zbadanie obwodu korekcji współczynnika mocy konwertera indukcyjnego z pojedynczą koncówką (SEPIC PFC) w zastosowaniach o niskim poborze mocy, takich jak przejsciówki do laptopów i telefonów komórkowych. SEPIC PFC został zaprojektowany w trybie krytycznego przewodzenia (CRM), aby zasilac obciązenie o mocy 30 W. Obwód sterujący z zamkniętą pętlą jest zaprojektowany do utrzymywania stałego napięcia wyjsciowego 15 V DC przy stałym czasie włączenia (COT). Zaprojektowany obwód jest walidowany przez oprogramowanie LTSPICE z częstotliwoscią przełączania do 260kHz. Osiągnięto przełączanie zerowego prądu (ZCS) dla przełącznika zasilania, zmniejszając w ten sposób straty przełączania. Omówiono zagadnienia projektowe SEPIC PFC. Wyniki symulacji pokazują, ze proponowana konstrukcja ma prawie jedność współczynnika mocy i zadowalający wynik wydajnosci w całym zakresie napięcia linii. (Obwód korekcji współczynnika mocy przekształtnika z przełączaną indukcyjnoscią do zastosowan o małej mocy).
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The aim of this research work is to obtain analytical expressions that allow analyzing the dual-frequency current of the induction coil, as well as, the currents of the inverters for the “two inverter power supplies” converter topology. To take into account frequency-dependent parameters of an induction heater load, their implementation is shown through series-parallel connections of frequency-independent resistances and inductances. A simulation study is performed to verify the obtained analytical expressions of the currents.
PL
Celem artykułu było otrzymanie analitycznego opisu umożliwiającego analizę prądu podwójnej częstotliwości stosowanego w nagrzewaniu indukcyjnym. Analizowano prąd w cewce oraz współpracującego z nią przekształtnika. Przeprowadzono też symulację potwierdzającą model analityczny.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Novel Gallium Nitride wide bandgap semiconductor devices are capable of improving efficiency of power converters. This article presents a practical optimisation of GaN converter application in the totem-pole power factor conversion converter. As the bottom side cooled devices are used, the article shows integration of switching device and gate driver on a single insulated metal substrate board, attractive for high power density power supply solutions. Measured efficiency data together with analysis of losses distribution and optimization at specific operating conditions are included. Design files of printed circuit board, created in free tool KiCad, used for evaluated prototype are part of this publication.
PL
Nowatorskie urządzenia półprzewodnikowe z azotkiem galu o szerokiej przerwie energetycznej są w stanie poprawić wydajność przekształtników mocy. W artykule przedstawiono praktyczną optymalizację zastosowania konwertera GaN w przekształtniku konwersji współczynnika mocy. Ponieważ stosowane są urządzenia chłodzone od spodu, artykuł przedstawia integrację urządzenia przełączającego i sterownika bramki na pojedynczej izolowanej płycie z metalowym podłożem, co jest atrakcyjne dla rozwiązań zasilających o dużej gęstości mocy. Uwzględniono dane dotyczące zmierzonej sprawności wraz z analizą rozkładu strat i optymalizacją w określonych warunkach pracy.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper is aimed to optimizing and improving the performance of a Photovoltaic system connected to the Grid based a five levels inverter using conventional and advanced methods. The MPPT methods considered in this study include Sliding Mode Control (SMC) and Perturb and Observe (PO). We used a five level inverter controlled by passive methods to connect the PV system to the grid. The DC link voltages are controlled by using a closed loop called clamping bridge and an adaptive fuzzy logic PI controller (AFLC-PI). A PV model and power converters are modeled in Matlab SimpowerSystems toolbox and the MPPT and control algorithms are tested under different operating conditions to analyze the performance and limitations of each algorithm.
PL
Artakuł analizuje możliwoścoi poprawy właściwości i optymalizacji systemu fotowoltaicznego podłączonego do sieci I bazującego na przekształtniku piątego rzędu. Wykorzystano metodę MPPT (Maximum Power Point Tracking), sterowanie ślizgowe SMC. System is modelowany w Matlabie Simpopwer System Toolbox.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The design of the power electronics system requires a crucial step – power loss estimation. When losses are estimated by the simulation approach it can significantly reduce the design time of the device cooling solution. This paper presents an estimation of power losses in three phaseinverter in different operation points, to determine the worst-case scenario. For this simulation, MATLAB Simulink is used, and simulation results in the form of the losses are used in another software to visualize thermal spreading at the heatsink.
PL
W projektowaniu urządzeń energoelektronicznych dużą rolę odgrywa ocena strat mocy skutkujących wydzielaniem ciepła. Artykuł prezentuje ocenę strat mocy w trójfazowym przekształtniku. Określono rozpraszanie się ciepła w tym urządzeniu.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
A new discontinuous space vector pulse width modulation (DSVPWM) method was proposed by utilizing the open-leg switching state in the space vector method. The proposed method was investigated by MATLAB simulation, and experimental methods. Results were compared with the space vector pulse width modulation (SVPWM) method and the 60o discontinuous space vector (60DSVPWM) method. Total harmonic distortion (THD) value of the proposed method was close to the THD value of SVPWM in the high modulation index. In addition, magnitude of the fundamental output current of the proposed method was higher than for the two existing methods.
PL
Zaproponowano nową metodę modulacji szerokości impulsów w płaszczyźnie wektorowej. Zaproponowana metoda była sprawdzona jako symulacja z wykorzystaniem Matlab oraz eksperymentalnie. Otrzymane wyniki były porównane z innymi dotychczas stosowanymi metodami jak na przykład SVP/WM.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In the paper a BLDC motor unit, including stator winding and electronic commutation circuit, is studied. Two types of three-phase stator winding, i.e. connected in star fashion and delta fashion, are considered in the studies. Mathematical models of the respective structures are formulated and the results of computer simulation are presented and discussed.
PL
W pracy przedstawiono analizę zespołu silnika BLDC, zawierający uzwojenie stojana i komutator elektroniczny. Rozważono dwa typy trójfazowego uzwojenia stojana, to jest uzwojenie połączone w gwiazdę i w trójkąt. Sformułowano modele matematyczne właściwych struktur oraz zaprezentowano wyniki symulacji komputerowej wraz z dyskusją.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In this paper, we discuss the design and modeling of a solenoid inductor with a magnetic core. The equivalent electrical model approved of the integrated solenoid inductor acquires into account the inductance and quality factor. The optimization of the inductance and quality factor values is based on the numerical analysis of the influence of the geometric parameters on the electrical characteristics of the solenoid inductor. The results simulation based on the MATLAB software. Finally, is discussing about the integrated solenoid inductor in a buck converter DC-DC, simulation results present by PSIM.
PL
Przedstawiono projekt planarnego scalonego dławika. Analizowano parametry geometryczne pod kątem najlepszej dobroci cewki. Podzespół może być zintegrowany z układem przekształtnika.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper presents a method of behaviour model control (BMC) combined with fuzzy logic and a seven-level six-phase inverter to achieve mainly a high performance and to increase the robustness of the vector control and to keep its performances despite the presence of perturbations (parameters variations, abrupt load variations, etc.) of a series-connected two motor six phase drive system with single inverter supply. The idea of the proposed control is to induce adding supplementary control inputs, which yield the process to follow the model. The best of feature of this control design is that it achieves the same performances as the Field Oriented Control without the need for heavy and expensive gain tuning. The effectiveness of the proposed behaviour model control in conjunction with the fuzzy logic is confirmed through the application of different load torques for wide speed range operation. Comparison between fuzzy behaviour model control, fuzzy logic controller (FLC) and conventional controller (PI) of the proposed two-motor drive is provided. The simulation results confirm also that, the validity and effectiveness of the control strategy proposed in both terms of performance and robustness (rotor inertia variations J1=5J1nominal) of the provision of such an adaptive control for electrical drives with the two machines of the system.
PL
W artykule opisano wykorzstanie metody BMC (behaviour model control) wspartej logiką romytą w siedmiopoziomowym sześciofazowym przekształtniku w celu osiągnięcia dobrych parametrów I zwiększenia odpoeności w obecności zakłóceń. Osiągnioęto podobne parametry co w przypadku stosowania metody FOC (field oriented control) bez koniczności stosowania dopasowania wzmocnienia.
In the paper a multi-phase BLDC motor unit, including stator winding and electronic commutation circuit, is studied on the example of fivephase BLDC motor. Mathematical model of the considered structure is formulated as well as the results of computer simulation are included and compared with the results dealing with three-phase motor.
PL
W niniejszej pracy przedstawiono analizę zespołu wielofazowego silnika BLDC, zawierający uzwojenie stojana i komutator elektroniczny, na przykładzie silnika pięciofazowego. Sformułowano model matematyczny oraz zaprezentowano wyniki symulacji komputerowej, które porównano z wynikami symulacji komputerowej trójfazowego silnika BLDC.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In the paper a BLDC motor, energized by different converter systems, is studied. These converter systems are based on: PWM-controlled three-phase inverter, PWM-controlled DC/DC converter and PWM-controlled DC/DC converter with low-pass filter LC, respectively. Mathematical models of the respective structures are formulated and the results of computer simulation, partially verified by experimental test and other simulation, are presented and discussed.
PL
W pracy rozważono silnik BLDC zasilany przez różne systemy przekształtnikowe oparte na: trójfazowym falowniku napięcia sterowanym metodą PWM, przekształtniku DC/DC sterowanym metodą PWM bez filtru wyjściowego oraz z zastosowaniem dolnoprzepustowego filtru LC na wyjściu. Sformułowano modele matematyczne poszczególnych struktur jak również zaprezentowano wyniki i dyskusję symulacji komputerowej, częściowo zweryfikowanej eksperymentalnie oraz za pomocą innej symulacji.
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Nowa struktura krzemowa tranzystorów, nazwana Side Wall Gate, charakteryzuje się doskonałymi parametrami przekraczającymi barierę wyznaczaną dotychczas przez strukturę typu Trench. Stanowi ona wypełnienie luki pomiędzy standardowymi półprzewodnikami krzemowymi a technologiami o podwyższonym paśmie zabronionym.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper contains a descriptions of selected topologies of inverters dedicated to work with photovoltaic panels. Also a comparative analysis of the described circuit, including an efficiency. Paper also presents a relatively new solution that has the potential for industrial implementation.
PL
W artykule przedstawiono wybrane topologie falowników dedykowanych do współpracy z panelami fotowoltaicznymi. Dokonano analizy porównawczej opisywanych rozwiązań z uwzględnieniem sprawności falowników. Przedstawiono również stosunkowo nowe rozwiązanie, które ma potencjał do przemysłowego wdrożenia.
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Transformers of high frequency resistance spot welding systems are considered. The equivalent circuit of a three-winding transformer, which is obtained by replacing it with two two-winding transformers, is used. It is shown that the magnetic coupling factor for the leakage fluxes of these two-winding transformers influences on the output current. The study of the transformers includes both 2D eddy-current FEA analysis for estimation the leakage impedance and the circuit simulation, which gives the output current. The results are used to design economical welding transformers. The calculation results are confirmed experimentally.
PL
Zaprojektowano transformator do wsokoczestotliwościowego punktowego zgrzewania. Przeprowadzono analizę rozkładu prądów wiroychw celu uwzględnienia impedancji upływowej oraz zaproponowano schemat zastępczy transformatora trzy-uzwojeniowego otrzymanego przez zastąpienie dwóch transformatorów dwu-uzwojeniowych.
Przedstawiono opis stanu obecnego pompowni, jej parametry i dane techniczne eksploatowanych urządzeń oraz koncepcję modernizacji pompowni wraz z doborem nowych urządzeń i wyliczeniem efektów ekonomicznych.
EN
The paper presents a description of present state of pumping station, its parameters and technical data of operated equipment as well as the concept for modernization of pumping station along with selection of new equipment and calculation of anticipated economic results.
19
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Wybór przekształtnika nie jest wcale taki prosty jak mogłoby się wydawać. Należy wziąć pod uwagę wiele współczynników. Niniejszy artykuł zwraca na to uwagę i opisuje wbudowane w przekształtniki funkcje sterowania.
Elektryczne układy napędowe w systemach transportu są dobrze znane jako środki przyjazne środowisku. Przeważnie do zasilania napędów stosowane są ze względu na ich zalety sieci trakcyjne, co wymaga dedykowanego systemu zasilania trakcji. System ten obejmuje: systemy zasilania sieci jezdnej, sieci powrotnej i źródeł energii (podstacje trakcyjne). Pojazdy trakcyjne są ruchome, a połączone do obwodu w punktach styku: sieć trakcyjna z odbierakiem prądu i koła do szyn: punkt styku z siecią powrotną. Kolejowa i tramwajowa trakcja elektryczna mają górne zasilanie wykonane jako wieloprzewodowe linie napowietrzne, a sieć powrotna obejmuje szyn toru. W zelektryfikowanych systemach transportu kolejowego, sieci trakcyjne są wrażliwe, podatne na awarie i działają bez możliwości rezerwowego dostarczania energii elektrycznej ze źródła zasilania trakcji elektrycznej (podstacji trakcyjnej) do pojazdu trakcyjnego (ruchomego pociągu). Ze względu na brak możliwości rezerwowania, wymagania eksploatacyjne nałożone na sieci trakcyjne są niezwykle wysokie, tj.:- ciągłe i niezawodne dostawy energii dla elektrycznych pojazdów w okresie eksploatacji przez kilka dziesięcioleci,- właściwa współpraca z odbierakami prądu (pantografami), które wraz z pojazdem stanowią ruchome połączenia elektryczne,- minimalizacja zużycia przewodów oraz nakładek stykowych pantografów podczas obecności zjawisk elektrycznych i mechanicznych, które wpływają na jakość prądu w punkcie styku przewodu jezdnego z pantografem ruchomego pojazdu,- wytrzymałość na zmienne temperatury i zjawiska atmosferyczne, również w ekstremalnych warunkach (temperatura, opady, wiatr, lód, mróz). Przedstawiono koncepcje rozwiązań technicznych, które mogłyby przyczynić się do ochrony sieci trakcyjnej przed lodem i szronem gromadzącym się na przewodach sieci trakcyjnej, zanim w pełni ją pokryją i uniemożliwią bieżącą eksploatację pojazdów trakcyjnych. Proponowane rozwiązania są technicznie skuteczne w stosunku do wcześniej stosowanych rozwiązań: umożliwiają monitorowanie on-line sieci trakcyjnej w zmiennych warunkach pogodowych, bez zakłócania bieżącego rozkładu jazdy pociągów, ich ruchu i zapewnią oszczędzanie energii.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.