Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analysis of chosen IGBT faults diagnostic variables in AC/DC line-side converter

Sobański P., Orłowska-Kowalska T.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2016

|

R. 92, nr 5

66--71

EN

In this paper single IGBT open-circuit faults symptoms analysis in the voltage-oriented-controlled AC/DC converter has been carried out. In accordance with the research, chosen diagnostic signals have been selected and diagnostic variables have been defined in order to evaluate transistor faults diagnostic methods. A main goal of this article was to test and confirm an effectiveness of chosen well-known diagnosis techniques for single-switch IGBT open-circuit faults in the two-level three-phase voltage inverters, in case of a reversible AC/DC line side converter, even under asymmetric power supply. Presented results have a comparative character and they have been verified by simulation model of the AC/DC converter control structure based on a measured or an estimated grid voltage.

PL

W artykule przedstawiono wybrane symptomy uszkodzeń tranzystorów IGBT, polegających na braku przewodzenia prądu, w przekształtniku energoelektronicznym AC/DC sterowanym metodą orientacji wektora prądu względem wektora mierzonego lub estymowanego napięcia sieci. Wyselekcjonowano sygnały diagnostyczne oraz zdefiniowano zmienne diagnostyczne, na podstawie których sformułowano reguły umożliwiające identyfikację uszkodzonych tranzystorów prostownika. Głównym celem pracy było zbadanie możliwości implementacji w układach przekształtnikowych AC/DC o dwukierunkowym przepływie energii znanych metod diagnostyki awarii tranzystorów dwupoziomowego falownika napięcia, również w warunkach asymetrii sieci zasilającej prostownik. Przedstawione wyniki badań mają charakter porównawczy i zostały uzyskane za pomocą symulacyjnych modeli przekształtnika AC/DC zarówno w układzie regulacji z pomiarem jak i estymacją napięć sieci zasilającej.

2

Sliding-mode virtual flux oriented control of PWM rectifier with DC-bus voltage and current sensors

Knapczyk M., Pienkowski K.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2010

|

R. 86, nr 2

253-258

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.

3

High-performance decoupled control of PWM rectifier with load compensation

Knapczyk M., Pieńkowski K.

Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały

|

2007

|

Vol. 60, nr 27

182-192

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.

4

Chattering-free sliding mode vector control of AC/DC line-side regenerative converter

Knapczyk M., Pieńkowski K.

Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały

|

2007

|

Vol. 60, nr 27

168-181

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.

5

Analysis of pulse width modulation techniques for AC/DC line-side converters

Knapczyk M., Pieńkowski K.

Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały

|

2006

|

Vol. 59, nr 26

194-209

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.

6

Robust current control technique for boost-type AC-DC line side converter with sliding-mode voltage observer

Knapczyk M., Pieńkowski K.

Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały

|

2005

|

Vol. 58, nr 25

381-392

EN

The paper presents a sliding-mode approach to design of control systems of the AC/DC line-side converter. The idea of control of the line-side converter is based on appropriate switching of the power devices in suitable time intervals determined by the control system. Since the reversible converter consists of controllable power switches it seems to be an ideal plant to implement sliding mode control. This kind of the nonlinear control strategy yields a discontinuous control law and has been implemented to direct control of the power transistors. Decreasing costs of hardware applications result in the growth of interest in using reversible rectifiers. This is due to sensorless operation. In this paper a sliding mode observer for source voltage has been designed and implemented into control system. A cascaded control structure has been chosen and a precise mathematical background for the observer and proposed control method has been presented. Simulation results of the examined control system of AC/DC line-side converter have been demonstrated and discussed.

PL

Artykuł prezentuje zastosowanie teorii ruchu ślizgowego w podejściu do projektowania układów regulacji przekształtnika sieciowego AC/DC (prostownika PWM). Koncepcja sterowania przekształtnikiem sieciowym polega na odpowiednim załączaniu kluczy energoelektronicznych przekształtnika w odpowiednich czasach określonych przez układ regulacji. Przekształtnik sieciowy jest z istoty obiektem nieliniowym o dyskretnym charakterze pracy, dlatego do jego sterowania może być zastosowana metoda ruchu ślizgowego. W artykule metoda sterowania nieliniowego oparta o zasadę ruchu ślizgowego została zaimplementowana do bezpośredniego sterowania tranzystorami mocy. Wzrost zainteresowania zastosowaniem prostowników PWM wynika z coraz niższych kosztów ich realizacji sprzętowej. Nowoczesne układy topologiczne przekształtników sieciowych AC/DC optymalizowane są pod kątem minimalnej liczby wymaganych czujników pomiarowych. Artykuł prezentuje implementację ślizgowego obserwatora napięcia sieci w układzie sterowania przekształtnika sieciowego. Przedstawiono zwięzły opis matematyczny obserwatora napięcia sieci oraz kaskadowego układu regulacji ślizgowej prostownika PWM. Zaprezentowano i omówiono wybrane wyniki badań symulacyjnych zaproponowanego układu sterowania nieliniowego przekształtnikiem sieciowym AC/DC.