This paper addresses the specific issues associated with electromagnetic compatibility that should be taken into account at the developmental stage of distributed systems. The main aim is to establish how far conducted interferences can penetrate the electric grid and how the group of converters, which individually meet EMC standards, influence the mains supply. The measured results of the spread of electromagnetic interference (EMI) current over a typical local electric grid and the low and medium voltage side of the power transformer are presented. The commonly applied, in distributed power systems, four-quadrant converter has been used as a test interference source. The limitations in the applicability of standardized methods for evaluation of aggregated conducted interferences have been presented in a system consisting of a group of two-quadrant frequency converter drives.
W referacie przedstawiono wybrane topologie oraz rozwiązania konstrukcyjne, wielopoziomowych zasilaczy przekształtnikowych: pośrednie przemienniki częstotliwości, przekształtniki matrycowe, stosowanych w układach zasilania średniego napięcia. Przeanalizowano możliwości zastosowania zasilaczy wielopoziomowych w napędach maszyn górniczych. Dla wybranych wariantów górniczych maszyn transportowych (przenośnik taśmowy, maszyna wyciągowa) przedstawiono przykładowe koncepcje układów zasilania z przekształtnikiem wielopoziomowym.
EN
The selected topologies and structural solutions of multilevel power converters, indirect frequency converters and matrix converters used in the low voltage power supply systems have been presented in the paper. The opportunities of application of the multilevel power supplies for drives of mining machines have been analysed. The sample ideas of the supply systems using multilevel power converters designed for selected versions of mining transport machines (belt conveyors, winders) have been presented in the paper.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper presents an overview of Z-source based inverters suitable in the energy storage area. Key features of standard and bidirectional Z-source inverters are described and laboratory model of energy storage/grid interface is shown. Author discusses also various ideas of the energy source and storage connection within Z-network. Finally recent ideas such as quasi Z-source and improved Z-source inverters are presented.
PL
Artykuł przedstawia przegląd falowników typu Z przeznaczonych do zastosowań w zakresie magazynowania energii. Opisano kluczowe właściwości standardowej i dwukierunkowej wersji falownika typu Z oraz przedstawiono model laboratoryjny tego układu sprzęgającego magazyn energii z siecią zasilającą. Autor dyskutuje także różne warianty połączenia źródeł i magazynów energii w obwodzie Z. Przedstawione są również ostatnie koncepcje takie jak falowniki quasi-Z oraz ulepszony Z.
One of the major part of any power converter is a control system. It must fulfil both requirements of power converter hardware topology and computing power necessary for control algorithm implementation. The development process of advanced control systems for power electronics is very time consuming and it must continuously follow on the technology progress. A flexible architecture of digital control system is proposed for rapid prototyping and target applications support in power conversion and motion control areas. The system is based on advanced integrated circuits dedicated for signal processing: digital signal processors (DSP) and programmable logic devices (FPGA). Some application examples explain the flexibility and other advantages of the new architecture.
PL
Jednym z najważniejszych elementów wchodzących w skład współczesnych przekształtników energoelektronicznych jest system sterowania. Musi on spełniać wymagania sprzętowe stawiane przez określoną topologię przekształtnika oraz posiadać moc obliczeniową dostosowaną do implementowanego algorytmu sterowania. Proces rozwojowy zaawansowanych systemów sterowania dla energoelektroniki jest bardzo czasochłonny i musi nieustannie nadążać za nowymi rozwiązaniami technologicznymi układów mikroelektronicznych. W referacie zaprezentowano elastyczną architekturę systemu sterowania przeznaczonego do szybkiego prototypowania i aplikacji docelowych z zakresu przekształcania energii elektrycznej i techniki napędowej. W systemie wykorzystano nowoczesne układy mikroelektroniczne przeznaczone do cyfrowego przetwarzania sygnałów: procesory sygnałowe (DSP) i złożone układy programowalne (FPGA). Podano kilka przykładów zastosowań obrazujących elastyczność i inne właściwości nowej architektury sprzętowej.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono elektryczny układ napędowy ze sterowaniem częstotliwościowym silnikiem indukcyjnym klatkowym pracujący w warunkach osiągania granicznych (maksymalnych) wartości momentu elektromagnetycznego. W warunkach pracy granicznej parametry silnika ulegają znacznym zmianom spowodowanym nasycaniem się obwodów magnetycznych silnika. Na układ działają również znaczne zakłócenia sygnałowe od strony sieci zasilającej, a także od strony mechanizmu napędzanego. Dla zapewnienia odporności sterowania układem napędowym na zakłócenia parametryczne i sygnałowe zastosowano metodę polegającą na wprowadzeniu wewnętrznych obwodów sterowania pochodnymi od zmiennych stanu – zwanej metodą lokalizacji. Przedstawiono wyniki obliczeń symulacyjnych dla układu z silnikiem o mocy 5,5 kW.
EN
This paper presents an electric drive frequency-control system with inductions squirrel-cage motor, working in the conditions of achieving maximal electromagnetic torque values. In the conditions of a limiting work the parameters of the motor are changed by the saturation of the magnetic circuits of the motor. There are great signal disturbances working on the side of the supply network and also on the side of the motion work. To provide a robust of the control of the drive system on the parametric and signal disturbances we use a method, which bring in an inner-control circuits, which are derivatives of state variable – which is said to be a localization method. The paper presents results of the stimulation calculations for the drive which has a power of 5,5kW.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Tthe paper discusess possibility of realization of broadband power electronics controlled voltage source with use of distortionless transmission rule It. describes possibilities of control system resulting from this rule in analog and digital versions and especially with use of the Kalman filter. Basic quantities describing main voltage source system and control system are presented. Some selected results of simulation researches for different reference signals are also included.
PL
W pracy przedyskutowano możliwość realizacji szerokopasmowego energoelektronicznego źródła napięcia sterowanego z wykorzystaniem zasady transmisji bez zniekształceń. Opisano sterowanie układem wynikające z tej zasady w wersjach analogowej i cyfrowej, szczególnie z zastosowaniem filtru Kalmana. Podano podstawowe wielkości opisujące źródła napięcia oraz toru sterowania. Zamieszczono wybrane wyniki badań symulacyjnych niezależnego źródła napięcia dla różnych zadanych sygnałów wzorcowych.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In this paper an evaluation of different modulations techniques that combine switching frequency modulation and interleaving is presented. The objective of these modulations is to cancel certain harmonics of EMI and to reduce the amplitude of the remaining harmonics. A four channel parallel buck converter has been used in order to evaluate the modulations proposed. According to experimental results, significant reduction of EMI is possible by combining both techniques instead of using them separately.
PL
W artykule przedstawiono studium metod modulacji łączących modulację częstotliwości impulsowania oraz przeplot. Celem metod jest eliminacja wybranych harmonicznych EMI oraz ograniczenie wartości pozostałych harmonicznych. Badania przeprowadzono przy wykorzystaniu czterech równoległych przekształtników typu Buck. Zgodnie z wynikami eksperymentu, łączenie wymienionych metod pozwala na redukcję EMI w większym stopniu niż przy zastosowaniu każdej z metody osobno.