W artykule przedstawiono koncepcję laboratoryjnego systemu wentylacji zrealizowanego w celach dydaktycznych. Zaprojektowane stanowisko pozwala zaznajomić się z zasadą działania falownika napięcia PWM oraz środowiska LabVIEW, jako tzw. komputerowego systemu szybkiego prototypowania. W środowisku LabVIEW zaimplementowano opcję automatycznego sterowania systemem poprzez wykorzystanie regulatora rozmytego. Ponadto umożliwiając również, w celach dydaktycznych, modyfikowanie jego ustawień przez m.in. dobór funkcji przynależności, bazy reguł rozmytych, czy metody wyostrzania.
EN
The laboratory ventilation system (Fig. 1) presented in the paper is intended mainly for didactic purposes. One of the main advantages of the ventilation system is the ability to control mode selection – basic mode and extended mode. Availability of function blocks (Fig. 2) depends on the control mode. In the basic mode, only a speed control unit (Fig. 5) is available. Dynamic progress of power electronics has led to a change in the construction of drives with variable speed [1]. This function block uses a PWM inverter for air flow rate control. The PWM inverter supply 3-phase induction motor is currently the most popular solution for the drive system with variable speed [2]. In the extended mode, there are additionally available a heating control unit and a master control unit. The system uses a resistive heater. Its control (Fig. 7) is based on the group control method. One of the options in this mode is the ability of automatic adjustment using a fuzzy logic controller (Fig. 8). Fuzzy logic uses the knowledge base in the form of fuzzy rules of conditional if-then [3]. In this system, controller settings can be properly modified by the change of membership functions (Figs. 9, 10, 11), base of fuzzy rules (Tab. 1), or the method of defuzzification. In the extended mode, all control is made using a computer with LabVIEW software. The test results for the automatic adjustment proved the correctness of the system.
W pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych dostępnych komercyjnie modułów złożonych z dwóch łączników, z których każdy zawiera tranzystor krzemowy IGBT (1200 V/600 A) i diodę zwrotną w postaci diody Schottky'ego z węglika krzemu (1200 V/360 A). Badania ukierunkowano na ocenę właściwości energetycznych, poprzez wyznaczenie strat energii w stanach przewodzenia oraz w stanach załączania i wyłączania łączników. Badane moduły są pierwszymi w skali światowej, dostępnymi komercyjnie, przyrządami półprzewodnikowymi z diodami z węglika krzemu o tak dużej obciążalności prądowej, która w pełni predysponuje te przyrządy do zastosowań energoelektronicznych. Testy zostały przeprowadzone w reprezentatywnym układzie jednofazowego mostkowego falownika napięcia, sterowanego przy użyciu metody PWM i obciążonego dławikiem, w którym wymuszano prąd sinusoidalny o wartości skutecznej 220 A/50 Hz przy częstotliwości przełączeń, nastawianej w zakresie 10..50 kHz. Wyniki badań modułów z diodami z SiC porównano z wynikami uzyskanymi w układzie testowym o tej samej topologii mostkowej, wykonanym z dwułącznikowych modułów o tej samej strukturze złożonych z tranzystorów IGBT i diod krzemowych (1200 V/900 A). B
EN
The objective of the paper is to present calculations as well as laboratory measurement results of power losses dissipated in commercial offered modules consisting of two silicon IGBTs (1200 V/600 A) and anti-parallel silicon - carbide Schottky Barrier Diodes (1200 V/360A). The experimental investigations were focused on estimation of conducting and switching energy losses. The investigated modules are first in the World scale commercially achieved power semiconductor devices with silicon - carbide Schottky Barrier Diodes with so large rating current which is interesting for power electronics applications. Experimental tests were carried out in one phase PWM voltage source bridge inverter controlled with PWM method and loaded with inductor. The rms value of the sinusoidal output current was 220 A/50 Hz and the switching frequency was changed in range from 10...50 kHz. The results achieved for modules witch silicon - carbide Schottky Barrier Diodes were compared with power losses in the same inverter but built with traditionally silicon IGBT modules (1200V/900A).
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.