Przekształtnik 3-poziomowy NPC 3,3 kV do integracji z silnikiem klatkowym

• Autorzy: Biskup T. , Kołodziej H. , Paluszczak D. , Sontowski J. , Michalak J. , Zygmanowski C.

Warianty tytułu

EN

level npc converter designed for integration with induction motor

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule omówione zostały wybrane zagadnienia związane z budową i sterowaniem przekształtnika 3-poziomowego z diodami poziomującymi, przeznaczonego do integracji z silnikiem indukcyjnym klatkowym. Przekształtnik ten docelowo przeznaczony jest dla napędów zasilanych z sieci 3,3 kV. Założono, że przekształtnik ma zapewniać regulację prędkości obrotowej silnika przy równoczesnej możliwości zwrotu energii do sieci zasilającej. Następnie omówiono wybrane zagadnienia związane z projektem i konstrukcją przekształtnika przeznaczonego do integracji z silnikiem klatkowym. Przy rozwiązywaniu zagadnień konstrukcyjnych posłużono się opracowanym modelem termicznym przekształtnika. W dalszej części artykułu przedstawiono zagadnienia związane ze sterowaniem przekształtnika i stabilizacją napięć obwodu pośredniczącego. Działanie przekształtnika zilustrowano wynikami badań symulacyjnych w programie Gecko- CIRCUITS i wynikami badań modelu laboratoryjnego przekształtnika (1000V / 250 kW).

EN

In this paper a medium voltage three-level neutral-point clamped converter designated to integration with high power induction motor is investigated. Particularly design and control aspects are underlined. This converter is predestined to electric drives supplied from 3.3 kV line. It is assumed that the converter Allowi controlling motor speed with the possibility of regenerating braking energy into the grid. Details of design aspects of such converter are given in the paper. The next topic given in the paper corresponds to power loss model which results allow optimizing the converter cooling system. Furthermore, the converter control system assuring DC-link voltage balancing is described. The operation of the converter is illustrated with simulation results obtained in GeckoCIRCUITS simulator and verified by the experimental results obtained with a NPC converter downscaled model (1000V/250 kW).

Słowa kluczowe

PL

przekształtniki wielopoziomowe; napędy średniego napięcia; przekształtniki z diodami poziomującymi; stabilizacja napięć obwodu pośredniczącego

EN

multilevel converters; medium voltage drive; neutral point converters; DC-link voltage balancing

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
• Rocznik: 2015
• Tom: Nr 2 (106)
• Strony: 163--169
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Biskup T.

• ENEL-PC, sp. z o.o., Gliwice

autor

Kołodziej H.

• ENEL-PC sp. z o.o. ul. Gen. J. Sowińskiego 3, 44-101 Gliwice

autor

Paluszczak D.

• ENEL-PC sp. z o.o. ul. Gen. J. Sowińskiego 3 44-101 Gliwice

autor

Sontowski J.

• ENEL-PC sp. z o.o. ul. Gen. J. Sowińskiego 3, 44-101 Gliwice

autor

Michalak J.

• Politechnika Śląska Katedra Energoelektroniki, Napędu Elektrycznego i Robotyki, ul. B. Krzywoustego 2 44-100 Gliwice

autor

Zygmanowski C.

• Politechnika Śląska, Katedra Energoelektroniki, Napędu Elektrycznego i Robotyki, ul. B. Krzywoustego 2 44-100 Gliwice

Bibliografia

• [1]. A. Nabae, I. Takahashi, H. Akagi: “A new neutral- point-clamped PWM inverter”, IEEE Trans. On Ind. Appl., vol. 17, pp. 518–523, Sep.-Oct. 1981.
• [2]. J. Rodriguez, S. Bernet, P. K. Steimer, I. Lizama:“A survey on neutral-point-clamped inverters”, IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 57, no. 7, pp. 2219–2230, Jul. 2010.
• [3]. J. Michalak, M. Zygmanowski, T. Biskup, H. Kołodziej: „Model przekształtnika trójpoziomowego NPC umożliwiającego zwrot energii do sieci zasilającej”, Logistyka 2014 nr 6, s. 7390-7399.
• [4]. ”TMS320F28335, TMS320F28334,TMS320-F28332, TMS320F28235, TMS320F28234, TMS320F28232, Digital Signal Controllers (DSCs) Data Manual”, Texas Instruments, 2014.
• [5]. „Voltage transducer DV 4200/SP3”, LEM, 2013
• [6]. J. Pou, J. Zaragoza, S. Cellabos, M. Saeedifard, D. Boroyevich: “A carrier-based PWM strategy with zero-sequence voltage injection for a three-level neutral-point-clamped converter”, IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 27, no. 2, pp. 642–651, Feb. 2012.