Optimization of two-turn reactors of SSS type applied in static converter systems

• Autorzy: Szczerbanowski Ryszard

Warianty tytułu

PL

Optymalizacja dwuzwojnych dławików SSS stosowanych w układach przekształtnikowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents optimal geometric design of two turns reactors (interphase transformers) applied to converter sets. The optimization concerns minimum of cost, mass and volume of active materials (copper of the winding and iron of the core). The following coefficients were accepted as decision variables: k(A) = A2/A1 - the ratio of length to breadth of the core and k(GB) = G/B - the ratio of height to breadth of the core window, which is strictly joined with the cross section of the conducting current bars. The influence of coefficient k(W) (the window's copper filling factor), delay angle alpha and commutating angle ny on the objective function has been analysed. The influence of non-optimal value of k(GB) influence on change of objective function has been also analyzed.

PL

W artykule przedstawiono optymalizację wymiarów geometrycznych dwuzwojnych dławików kojarzących (SSS) stosowanych w układach przekształtnikowych. Optymalizacja dotyczy minimalizacji kosztów, masy i objętości materiałów czynnych dławika (miedzi uzwojeń i żelaza rdzenia). Jako zmienne decyzyjne przyjęto współczynniki: k(A) = A2/A1 - wyrażający stosunek długości rdzenia dławika do jego szerokości oraz k(GB) = G/B - równy stosunkowi wysokości do szerokości okna rdzenia, ściśle związanym z przekrojem szyny przewodzącej prąd. Przeanalizowano wpływ na funkcję celu współczynnika wypełnienia okna miedzią k(W), kąta opóźnienia wyzwolenia zaworów alfa oraz kąta komutacji ny. Przeanalizowano również wpływ współczynnika k(GB) na zmianę funkcji decyzyjnej w przypadku zastosowania współczynnika innego niż optymalny.

Słowa kluczowe

EN

rectifier; reactor; converters

PL

dławiki; przekształtniki

• Wydawca: Polish Academy of Sciences, Committee on Electrical Engineering
• Czasopismo: Archives of Electrical Engineering
• Rocznik: 2004
• Tom: Vol. 53, nr 2
• Strony: 147--162
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Szczerbanowski Ryszard

• Institute of Mechatronics and Information Systems, Technical University of Łódź

Bibliografia

• 1. Szczerbanowski R.: Przegląd dławików z rdzeniami ferromagnetycznymi stosowanych w układach przekształtnikowych (Review of reactors with ferromagnetic cores used in converter systems — in Polish). Proc. of II Conference on Power and Special Transformers, Kazimierz Dolny, 1998, pp. 203- 208.
• 1. Jabłoński M: Prosta metoda obliczania dławików z rdzeniami stalowymi stosowanych w prze-kształtnikach energetycznych (Simple method of computation of series-reactors with core applied in static converters — in Polish). Rozprawy Elektrotechniczne, Vol. 24, No. 1, 1978, pp. 55-84.
• 3. Łastowiecki J.: Elementy magnetyczne w układach napędowych (Magnetic elements in driver — in Polish). WNT, Warszawa 1982.
• 4. Buze A.: Zagadnienia obliczeniowe i konstrukcyjne dławików do tyrystorowych układów napędowych (Calculation and design problems of reactors used in driver — in Polish). Przegląd Elektrotechniczny, Vol. LX, No. 5, 1984, pp. 127-129.
• 5. Szczerbanowski R.: Optimization of smoothing reactors with two leg cores. The International Symposium on Electrical Machines SME'98, Elektryka, z. 91-92/1998, No. 788/789.
• 6. Kieszek M.: Optymalizacja w projektowaniu dławików szeregowych z rdzeniem stalowym stosowanych w przekształtnikach (Optimization in design of series reactors with iron core used in static converters — in Polish). Zeszyty Naukowe Politechniki Łódzkiej, No. 264, Elektryka No.56, 1976, pp. 51-66.
• 7. Elrazaz Z., Al.-Ohaly A.A.: Optimal coordination of shunt reactors to enhance system performance at light load operation. IEE Proceedings-C, Vol. 138, No. 4, July 1993.
• 8. Drzymała R: Optymalizacja konstrukcji dławika bocznikowego w oparciu o trójwymiarową analizę zjawisk elektromagnetycznych (Optimization of a shunt reactors by use of 3D field analysis — in Polish). Ph.D. thesis, Technical University of Łódź, Poland, 2000.
• 9. Szczerbanowski R.: Optymalizacja przekształtnikowych dławików typu SSS (kojarzących) o konstrukcji kolumnowej z kolumnami o przekroju schodkowym (Opimization of SSS type reactors (interphase transformers) with two leg cores with stepped cross-section legs used in converter systems — in Polish). Proc. of IV Conference on Power and Special Transformers, Kazimierz Dolny 2000. pp. 37-45.
• 10. Szczerbanowski R.: Optymalizacja przekształtnikowych dławików typu BSS (sieciowych) o konstrukcji kolumnowej z kolumnami o przekroju prostokątnym i kwadratowym (Opimization of BSS type reactors (network reactors) with two leg cores with rectangular and square cross-section legs used in converter systems — in Polish). Proc. of IV Conference on Power and Special Transformers. Kazimierz Dolny 2000, pp. 47-55.
• 11. Szczerbanowski R.: Modele obwodowe i polowe w projektowaniu niskoczęstotliwościowych i niskonapięciowych dławików przekształtnikowych (Network and field models in design of low-frequency and low-voltage converter reactors — in Polish). D.Sc. thesis, Zeszyty Naukowe Politechniki Łódzkiej No. 922, Rozprawy Naukowe Z. 323, Lódź 2003, pp. 154.
• 12. Szczerbanowski R.: Optimization of low-voltage and low-frequency reactors applied in static converter systems. Archives of Electrical Engineering Vol. L, No. 3, 2001, pp. 281-294.