Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 25

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  PWM rectifier
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
EN
This paper designs crude oil electric dehydration pulse power rectifier control system based on passivity-based control theory. This paper deduces the mathematical model of PWM rectifier on the basis of Euler-Lagrange (EL) Equation, proves passivity stability of PWM rectifier, deduces passivity-based control laws of the system and PWM modulation laws, and finally completes design of PWM rectifier controller.
PL
W artykule opisano sterowanie dla prostownika pracującego w systemie do dehydratacji ropy naftowej metodami elektrycznym, o impulsowym poborze mocy. Algorytm oparty został na teorii pasywności. Zaprezentowano, oparty na równaniach Euler’a-Lagrange’a model matematyczny prostownika. Przedstawiono opracowane algorytmy sterowania i modulacji oraz dowód stabilności pasywnej urządzenia.
EN
The paper deals with cooperation between pulse width modulation (PWM) rectifier and variable speed synchronous generator which is applied especially in small water or wind plants. In such applications, the synchronous generator, which is usually permanent magnet (PM) generator, rotates at a variable speed which depends on water or wind energy. Therefore, this energy should be converted to the parameters of the three-phase power grid with the use of a power electronic unit. The main aim of the control strategy is to transfer a maximum possible amount of energy produced by the water turbine or the wind turbine connected to a synchronous generator. The second purpose of the control method is to decrease the amount of higher harmonics of generator currents. The paper describes two basic methods which are used in control systems of the PWM rectifiers. The first one is the sinusoidal PWM method, and the second method relates to the hysteresis switching of the PWM rectifier transistors. A significant part of the paper is devoted to control principles of the PWM rectifier which cooperates with a variable speed PM synchronous generator. Special attention is paid to higher harmonics of PM generator currents with respect to individual methods.
PL
W artykule przedstawiono nietypowy przykład zastosowania klasycznego tranzystorowego przekształtnika trójfazowego mostkowego (o strukturze trójfazowego falownika napięcia) do zasilania silnika obcowzbudnego prądu stałego z sieci napięcia przemiennego jako alternatywę dla prostownika tyrystorowego. Taka struktura przekształtnika umożliwia pracę silnikową i prądnicową napędu, zwrot energii do sieci zasilającej i quasi-sinusoidalny kształt prądów wejściowych. Omówiono schemat układu połączeń, jego właściwości i przybliżono ideę sterowania. Pokazano też wyniki badań laboratoryjnych układu, które porównano z wynikami badań układu z prostownikiem tyrystorowym.
EN
The alternative way of using the classical voltage inverter to supply a DC motor from an AC voltage source is presented in the paper. The converter ensures motor and generator operation of the machine, return of energy to the mains and quasi-sinusoidal waveforms of the line currents. The schematic diagram of connections, properties and idea of the control system are presented. The results of laboratory tests are given and compared with those for the thyristor rectifier-based system.
4
Content available remote Small Hydropower Plant with variable speed PM generator
EN
This paper presents a new concept of a Small Hydropower Plant (SHP) which is based on a permanent magnet generator (PM generator) with a propeller turbine integrated with the generator rotor. The PM generator can work at a variable speed and therefore energy produced by the PM generator has to be converted by means of a power electronic unit to fit to the three-phase power grid parameters. The paper describes elements of the energy conversion system and it also presents the results of numerical calculations of this system working.
PL
W artykule zaprezentowano nową koncepcję Małej Elektrowni Wodnej (MEW) opartej o zintegrowany z turbiną śmigłową generator synchroniczny z magnesami trwałymi. Generator pracuje ze zmienną prędkością obrotową, dlatego energia przez niego wytwarzana musi być przekształcona za pomocą układu energoelektronicznego do parametrów zgodnych z wymaganiami sieci trójfazowej. W artykule opisano elementy systemu wytwarzania i przekształcania energii oraz przedstawiono przykładowe wyniki obliczeń numerycznych pracy tego systemu.
5
Content available remote Comparative Study of PI and Fuzzy DC Voltage Control for a DPC- PWM Rectifier
EN
This paper treats control strategies of a pulse width modulation (PWM) rectifier to eliminate harmonics currents and consequently to reduce total harmonic distortion of the line current and improve power factor. It is about the use of direct control principle to control instantaneous active and reactive powers. Such a technique is called direct power control (DPC). The principal idea of DPC was suggested initially by Ohnishi (1991) and developed then by Noguchi and Takahachi in 1998. This concept is similar to DTC applied to induction motors. A comparative study, concerning the DC voltage control, will be given in this study. It is about the use of a PI controller and a fuzzy logic one to ensure a stable active power exchange. A digital simulation, in Matlab/Simulink/SimPowerSystems and Fuzzy Logic Toolbox, was carried out and given in the end of this paper. The simulation results show clearly the supremacy of the technique adopted to control the DC voltage.
PL
Analizowano różne strategie przekształtnika PWM umożliwiające eliminację prądów harmonicznych a w konsekcencjio poprawę współczynnika THD. Zastosowano technikę SPC – direct power control. Wykorzystano kontrolery PI i logiki rozmytej. Metody oceniono przeprowadzając symulacje.
EN
This paper presents method of synchronization of three-phase PWM rectifier with unbalanced and distorted grid voltage. An algorithm to extract symmetrical components from instantaneous grid voltages is presented. Phase Locked Loop algorithm is described to synchronize with positive voltage sequence.
EN
In this article algorithm for minimizing negative impact of higher harmonics on proper operation of PWM rectifier is presented. Short overview of harmonics compensation methods is also given. Furthermore, Resonance Harmonic Compensator is widely described. Simulation results of compensation of harmonics are presented.
EN
The Small Hydro Power Plants allow to increase the energy amount from renewable sources, especially from small rivers in mountainous areas. This paper presents a new concept of a energy conversion system for application in a Small Hydropower Plant (SHP) which is based on a permanent magnet generator (PM generator) with a propeller turbine integrated with the generator rotor. The PM generator can work at a variable speed and therefore energy produced by the PM generator has to be converted by means of a power electronic unit to fit to the three-phase power grid parameters. For this concept, dimensions and parameters of the PM generator were specially designed on account of integration with water turbine. The paper precisely describes elements of energy conversion system and also presents the results of numerical tests for chosen working conditions. An original algorithm of control strategy for power electronic unit was used to adjust generated energy to the required parameters of the three-phase grid.
EN
The paper presents a line-side sensorless control of PWM rectifier with a virtual grid flux vector orientation and a sliding-mode approach. The grid currents and virtual flux are estimated using a sliding-mode current observer mixed with a nonlinear asymptotic observer and a virtual grid flux estimator. The only inputs of this nonlinear observer system are measured values of a DC-link current and voltage, as well as a PWM control pattern. The fast dynamics and robustness of the proposed sensorless control system has been presented in simulation and experimental results.
PL
Artykuł prezentuje bezczujnikowy układ sterowania ślizgowego prostownikiem PWM z zastosowaniem nieliniowych obserwatorów wielkości sieci zasilającej. Układ sterowania ślizgowego przekształtnika oparty jest na orientacji wirującego układu odniesienia względem wektora wirtualnego strumienia sieci. Przedstawiono wyniki badań symulacyjnych i eksperymentalnych zaproponowanej metody sterowania ślizgowego.
PL
W referacie opisano przykład wpływu pracy UPS o mocy 30 kVA na sieć zasilającą i odbiorczą. Prostownik typu boost PWM pobiera prąd o znacznej zawartości harmonicznych przy podstawowej częstotliwości 11 kHz i jest źródłem zaburzeń propagowanych na obwody odbiorcze. Za cel pracy przyjęto odwzorowanie obserwowanych procesów generacji i propagacji zaburzeń za pomocą modelowania obwodowego.
EN
The paper presents a laboratory test-bench with a three-phase two-level PWM rectifier. The setup is based on a 3.3kW integrated power module and a 32-bit fixed-point digital signal processor with a Simulink auto coder for rapid prototyping of control strategies. The setup has been diversified into separate modules for different tasks: grid voltage and grid current measurement modules, hardware dead-time block with IGBT gate signal inverted logic driver, analogue signal processing block for sensor-to-processor interface, auxiliary control electronics and power circuits with overvoltage and overload protections. These modules assembled in unit provide entire functionality of the laboratory setup with the PWM rectifier for flexible and fast implementation of control strategies either for their further development or for the purpose of didactics. In order to demonstrate the operation of the proposed test-bench Sliding-Mode Voltage Oriented Control with ?-PWM has been implemented to control the PWM rectifier. Numerous experimental results have been presented and discussed.
EN
The paper presents the novel approach to the sliding-mode-based modulation technique in application to the PWM rectifier with the minimized number of the necessary voltage and current transducers. The crucial and technically most inconvenient part of this sensorless technique is the preliminary reconstruction of the line three-phase currents based on the proper sampling of the DC-link current within the specified PWM periods. The reconstructed grid currents are then used to estimate their smooth counterparts as well as the grid three-phase voltages. This can be realized through the application of the sliding-mode current observer for the grid voltage mixed with the conventional nonlinear asymptotic observer for the grid voltage. The novel approach to the design of the sliding-mode control for the PWM rectifier is based on the application of the nonlinear current controllers in the d-q coordinate frame and the direct look-up table-based modulation. This solution allows eliminating the back transformation into the three-phase coordinate system. The selected computational results based on the multi-rate simulations have been presented and discussed.
PL
Artykuł prezentuje metodę modulacji ślizgowej w zastosowaniu do układów sterowania prostowników PWM bez czujników pomiarowych napięcia i prądu sieci zasilającej. Proces rekonstrukcji prądów przewodowych trójfazowej sieci zasilającej jest oparty na odpowiednim próbkowaniu sygnału prądu stałego w obwodzie pośredniczącym w czasie trwania impulsów sterujących kluczami przekształtnika według zdefiniowanego schematu. Następnie zrekonstruowane przebiegi prądów wejściowych prostownika PWM wraz z sygnałem napięcia stałego obwodu pośredniczącego przekształtnika są poddane dalszej obróbce w obserwatorach ślizgowych. Przebiegi napięcia sieci zasilającej uzyskano przy zastosowaniu połączenia obserwatora ślizgowego z klasycznym obserwatorem nieliniowym. Zaprezentowano metodę modulacji ślizgowej PWM opartą na zastosowaniu ślizgowych regulatorów prądu sieci w wirującym synchronicznie układzie odniesienia (d-q) i trójwymiarowej tablicy wyboru wektora napięcia przekształtnika. Przedstawiona metoda modulacji ślizgowej pozwala na wyeliminowanie transformacji prostych przełączających do stacjonarnego, trójfazowego układu odniesienia, co ma miejsce w klasycznym układzie sterowania ślizgowego prostownikiem PWM. W artykule przedstawiono i omówiono wybrane wyniki badań symulacyjnych.
13
Content available remote Control of PWM rectifier under grid voltage dips
EN
This paper investigates control structure for grid connected three-phase two-level Voltage Source Converter (VSC) under distorted grid voltage conditions. Grid voltage is distorted by balanced and unbalanced voltage dips and higher harmonics. To address the problem, the control structure of converter is presented. The control system is a modification of Voltage Oriented Control (VOC) based on Dual Vector Current Controllers (DVCC). Grid synchronization under distorted voltage is achieved by employing Phase Locked Loop (PLL). Simulation and experimental results, which illustrate properties of proposed system, are presented.
14
Content available remote High-performance decoupled control of PWM rectifier with load compensation
EN
The paper presents the decoupled vector control of the PWM rectifier with the nonlinear DC-link voltage regulation and the load compensating feedforward. The concept of the proposed control system is based on Voltage Oriented Control with Space-Vector Pulse Width Modulation (SV-PWM). For the high-performance operation of the PWM rectifier and the satisfactory current tracing the decoupled current control has been introduced. The performance of the linear PI controller of the DC-link voltage is strictly dependent on its settings and it may introduce a disadvantageous voltage overshoot under a heavy load impact. In order to improve the transient response of the DC-link voltage control loop a load compensation has been proposed. The different approach to the control of the DC-link voltage based on the regulation of the square power of the DC voltage has been introduced. The algorithm of the proposed nonlinear control system of the PWM rectifier has been implemented on a fixed-point 150MHz DSP evaluation board of an experimental setup with a power converter. The selected experimental results have been presented and discussed.
PL
Artykuł prezentuje odsprzężone sterowanie wektorowe prostownikiem PWM z nieliniową regulacji napięcia stałego obwodu pośredniczącego i sprzężeniem wyprzedzającym od prądu obciążenia przekształtnika. W celu polepszenia właściwości dynamicznych układu sterowania prostownikiem PWI^ wprowadzono odsprzężenia prądów sieci w prostokątnym układzie współrzędnych, zsynchronizowanymi z wektorem napięcia sieci. Aby poprawić dynamiczną odpowiedź liniowego regulatora napięcia stałego przekształtnika wprowadzono sprzężenie wyprzedzające od prądu obciążenia. Ponadto przedstawiono metodę linearyzacji dynamiki działania pętli sterowania napięciem stałym poprzez regulację drugi potęgi napięcia stałego. Algorytm przedstawionej metody został zaimplementowany w układzie eksperymentalnym prostownika PWM opartym na stałoprzecinkowym procesorze sygnałowym sterującym mi dułem mocy przekształtnika. Przedstawiono i omówiono wybrane wyniki badań eksperymentalnych.
15
EN
The paper presents the analysis of the modified control strategy for the AC/DC line-side converter with the Direct Power Control strategy. The application of the chattering-free sliding-mode controller with a smoothing integrator of the DC-link voltage has been presented. The design of the Direct Power Control method for the AC/DC line-side converters is based on the cascade structure. Hence the dynamics of the line current transients is forced by the inner control loop. The dynamics of the DC-link voltage is regulated by the outer control loop which is superior to the inner one. The DC-link voltage controller produces the output values which are simultaneously the input values for the controllers of the inner loop. Assuming that the DC-link voltage is controlled by the fast-switching sliding-mode controller the chattering phenomenon has an extremely negative influence on the quality of the operation of the inner controllers and must be eliminated. The novel chattering-free sliding-mode controller of the DC-link voltage has been designed and examined. The simulation and experimental results of the presented technique achieved with the help of the 3kVA power converter with the fixed-point DSP have been demonstrated and concluded.
PL
Artykuł prezentuje zastosowanie zmodyfikowanej metody bezpośredniego sterowania mocą (DPC) przekształtnika sieciowego AC/DC o dwukierunkowym przepływie energii. Zaprojektowano układ sterowania ślizgowego w pętli regulacji napięcia wyjściowego przekształtnika. Układ sterowania przekształtnika sieciowego AC/DC w oparciu o metodę bezpośredniego sterowania mocą charakteryzuje się strukturą kaskadową. Oznacza to, że szybkie zmiany dynamiczne prądów sieciowych sterowane są w wewnętrznej pętli regulacji, natomiast regulacja napięcia stałego obwodu pośredniczącego realizowana jest w nadrzędnej pętli sterowania. Wówczas sygnał wyjściowy regulatora napięcia stałego jest sygnałem zadanym dla regulatorów prądu w wewnętrznej strukturze sterowania. Klasyczny regulator ślizgowy, charakteryzujący się szybkim przełączaniem znaku sygnału o dużej wartości wzmocnienia, zastosowany w pętli regulacji napięcia stałego obwodu pośredniczącego powoduje silne odkształcenia w przebiegach prądów sieciowych, prowadząc często do niestabilności układu sterowania przekształtnika. W tym przypadku zjawisko szybkich przełączeń sygnału sterującego, zwane chatteringiem powinno być eliminowane. Zaimplementowano metodę ograniczenia niekorzystnego zjawiska chatteringu opartą na zastosowaniu dodatkowego integratora wygładzającego przebieg nieciągłego sygnału sterującego dwustanowego regulatora ślizgowego. Przedstawiono i omówiono wybrane wyniki badań symulacyjnych i eksperymentalnych zaproponowanego układu sterowania nieliniowego przekształtnikiem sieciowym AC/DC.
16
Content available remote Active compensation in PWM rectifier system
EN
In this paper, three phase classical rectifier and PWM control rectifier simulation model together with different structures of compensation and filtering systems: capacitor battery and shunt active filter are presented. The investigations concern the effectiveness of harmonic filtration the phase current network in conditions when network phase voltage is deformation and unbalance. Based on examinations simulation executed the opinion of individual converters structures.
EN
The paper presents the hardware application of the AC/DC converter based on 3.3 kW intelligent power module (IPM) and 32-bit digital signal processor (DSP). The AC/DC converters called also PWM rectifiers provide synchronous rectification or active filtering improving electrical power quality. The design process of the PWM rectifier has been described. The practical realization of the voltage and current sensors as well as control electronics and the protection systems has been presented. The complete laboratory setup has been assembled and demonstrated. Voltage Oriented Control has been implemented into the DSP to control the AC/DC converter prototype. A simulation model of the synchronous rectifier has been pre-examined to verify parameters of the linear PI controllers used in the experimental setup. Simulation and experimental results have been presented and discussed.
PL
Artykuł przedstawia proces projektowania i wykonania układu laboratoryjnego przekształtnika AC/DC z zastosowaniem inteligentnego modułu mocy 3,3kW i procesora sygnałowego DSP. Przekształtniki AC/DC zwane również prostownikami PWM zapewniają pobór sinusoidalnych prądów z sieci zasilającej lub aktywną filtrację zniekształconych prądów odbiorników nieliniowych zainstalowanych w bezpośrednim sąsiedztwie. Przedstawiono proces projektowania poszczególnych elementów składowych układu eksperymentalnego prostownika PWM: modułu mocy, czujników napięcia i prądu oraz elektronicznych układów wspomagających i zabezpieczających. Zaprezentowano charakterystykę mikroprocesora sygnałowego DSP zastosowanego do realizacji zadań sterowania. Zaimplementowano metodę Voltage Oriented Control (VOC) do sterowania układem przekształtnika AC/DC. Przedstawiono i omówiono wybrane wyniki badań symulacyjnych i eksperymentalnych.
18
Content available remote Analysis of pulse width modulation techniques for AC/DC line-side converters
EN
The paper presents the analysis of the modulation strategies for the AC/DC line-side converters. The application of the different modulation methods to the control system of the AC/DC converter has been presented. The operation of the AC/DC converter in different dynamic states strongly depends on the modulation method applied. The theoretical background of Hysteresis-Band Modulation. Carrier-Based Sinusoidal Modulation and Space-Vector Modulation has been presented. The issue of overmodulation has been discussed. Voltage Oriented Control of the AC/DC line-side converter has been chosen to examine the presented modulation methods. The influence of the discussed modulation methods on the line current distortion and the switching frequency has been examined. The simulation results of the presented techniques have been demonstrated and concluded.
PL
Artykuł prezentuje analizę wybranych metod modulacji szerokości impulsów (MSI) w układach sterowania przekształtników sieciowych AC/DC, zwanych także prostownikami PWM. Zdolność przekształtnika AC/DC kształtowania sinusoidalnych prądów sieci jest zapewniona przez uporządkowaną sekwencję załączeń poszczególnych kluczy tranzystorowych, zwaną modulacją szerokości impulsów (MSI). W artykule przedstawiono teoretyczne założenia metody histerezowej modulacji nadążnej z bezpośrednim formowaniem przebiegów prądu, modulacji sinusoidalnej z sygnałem nośnym oraz modulacji wektorowej. Do celów analizy porównawczej strategii modulacji zastosowano metodę Voltage Oriented Control w układzie sterowania przekształtnika sieciowego AC/DC. Przedstawiono wybrane wyniki badań symulacyjnych i omówiono wpływ przedstawionych metod modulacji na zniekształcenia prądów sieci i sposób przełączania półprzewodnikowych kluczy tranzystorowych.
PL
Przedstawiono układ sterowania przekształtnikiem sieciowym z funkcją filtru aktywnego. Układ zapewnia skuteczność filtracji ograniczoną jedynie parametrami obwodów elektrycznych. Zadanie to realizowane jest z zastosowaniem algorytmów predykcyjnych: bezczujnikowej estymacji zastępczej SEM sieci, wyznaczania prądów fazowych oraz regulatora prądów fazowych. Regulacja napięcia w obwodzie prądu stałego realizowana jest z wykorzystaniem regulatora Pl o zmiennym wzmocnieniu proporcjonalnym, zapewniającego szybką regulację napięcia w stanach przejściowych oraz małe wzmocnienie dla oscylacji tego napięcia w stanie ustalonym.
EN
In the paper the control system of the PWM rectifier with active filtering is presented. Proposed system provides effectiveness of filtering which is limited only by circuit parameters. This task is realized using predictive algorithms of: estimator of grid emf, set grid currents calculation and currents controller. The DC voltage is controlled by proposed variable gain PI controller, which ensures fast control in transients and low gain for steady state oscillations of this voltage. Experimental results achieved for 7 kVA prototype of PWM rectifier are presented.
EN
A lot of methods for sensorless drive control have been published last years for synchronous and asynchronous machines. One of the approaches uses high frequency carrier injection for position control. The injected high frequency signal is controlled to remain in alignment with the saliency produced by the saturation of the main flux. Due to the fact that it does not use the fundamental machine model which fails at standstill of the magnetic field it is possible to control the drive even at zero speed. In spite of this obvious advantage industry does not apply sensorless control in their products. This is due to the dependency of many published methods on physical parameters of the machine. The high frequency carrier injection method, presented in this paper, does not need to have exact machine parameters and it can be used for machines where there is only a very small ro-tor anisotropy like in Surface Mounted Permanent Magnet Synchronous Machines (SM-PMSM) [1]. Standard drives usually are supplied by a 6-pulse diode rectifier. Due to new European directives concerning the harmonic content in the mains it is expected that the use of controlled pulse-width modulated PWM rectifiers will be enforced in the future [2]. An important advantage of this type of rectifiers is the regeneration of the energy back to the grid. Another benefit are Iow harmonics in comparison to diode rectifiers. Using one of many control methods published so far it is also possible to achieve almost unity power factor. However, in these methods voltage sensors are necessary to synchronize PWM rectifiers with the mains. Therefore they are not very popular in the industry with respect to the cost and the lack of reliability. Recently a control method was proposed which is based on a tracking scheme. It does not need any voltage sensor on the acside of the rectifier and it does not need to know accurate parameters of the system. This paper presents the control solution for a cheap, industry friendly (no additional hardware and installation effort) drive system. The phase tracking method for control of electrical drive and PWM rectifier is described. Encouraging experimental results are shown.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.