Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2016 - zeszyt 3

Trójfazowy dwupoziomowy falownik napięcia z łagodnym przełączaniem tranzystorów odpornym na zakłócenia sterowania

10.15199/48.2016.03.36

nr katalogowy: 97028
10.15199/48.2016.03.36

Łagodne przełączanie tranzystorów w falownikach napięcia wymaga najczęściej stosowania kondensatorów i dławików indukcyjnych. W proponowanym układzie łagodnego przełączania, w odróżnieniu od istniejących rozwiązań, nie występuje niebezpieczeństwo udarowego rozładowania kondensatora przez tranzystor główny falownika oraz nie ma ryzyka przerwania prądu dławika, co grozi uszkodzeniem tranzystorów. Przedstawiono zasady pracy układu, wytyczne doboru elementów oraz wyniki badań laboratoryjnych. Abstract. Soft switching systems in voltage source inverters usually require the use of additional transistors, capacitors and induction chokes. Contrary to existing solutions, in the proposed system there is no danger of abrupt discharge of the capacitors through the conductive transistor. Moreover, there is no risk of interruption of the induction choke current which usually causes damage of transistors. The principles of the system operation, rules of components selection, and laboratory test results are presented in this paper (Three-phase two-level voltage source inverter with a transistor soft switching system resistant to control disruptions). Słowa kluczowe: falownik napięcia, łagodne przełączanie tranzystorów, straty przełączania. Keywords: voltage source inverter, soft switching of transistors, switching losses. Straty przełączania tranzystorów Straty mocy powstające w tranzystorach falowników napięcia są sumą strat przewodzenia i strat przełączania. Na pierwszy rodzaj strat użytkownicy falowników nie mają wpływu, gdyż straty te zależą od wartości prądu tranzystora i napięcia między kolektorem a emiterem w czasie jego przewodzenia. Napięcie to zawiera się przeważnie w przedziale od 1,5 V do 2,5 V. Ograniczenie strat przewodzenia możliwe jest przez zmiany technologicznokonstrukcyjne elementów półprzewodnikowych, prowadzące do zmniejszenia napięcia przewodzenia tych elementów. Straty przewodzenia tranzystora są wyznaczane według ogólnego wzo[...]

Bibliografia

[1] Frąckowiak L., Januszewski S., Energoelektronika, Część I - Półprzewodnikowe przyrządy i moduły energoelektroniczne, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań (2001)
[2] Maswood A.I., A switching loss study in SPWM igbt inverter, 2nd IEEE International Conference on Power and Energy, PECon 08, Johor Baharu, Malaysia, 1-3 December (2008), 609- 613
[3] Rajapakse A.D., Gole A.M., Wilson P.L., Approximate Loss Formulae for Estimation of IGBT Switching Losses through EMTP-type Simulations, International Conference on Power Systems Transients, IPST’05, Montreal, Canada, 19-23 June (2005), Paper No. 184
[4] Amini M.R., Farzanehfard H., Three-Phase Soft-Switching Inverter With Minimum Components, IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 58, June (2011), Iss. 6, 2258-2264
[5] Hiraki E., Tanaka T., Nakaoka M., Zero-Voltage and Zero- Current Soft - Switching PWM Inverter, 36th Power Electronics Specialists Conference, PESC '05, Recife, Brazil, 12-16 June (2005), 798-803
[6] Keyhani H., Toliyat H.A., A soft-switching three-phase ac-ac converter with a high-frequency ac link, IEEE Energy Conversion Congress and Exposition, ECCE, Raleigh, 15-20 Sept. (2012), 1040-1047
[7] Khalilian M., Farzanehfard H., Adib E., A novel quasi-resonant three-phase soft-switching inverter, 3rd Power Electronics and Drive Systems Technology, PEDSTC, (2012), 471-476
[8] Liu Y., Wu W., Blaabjerg F., Chung H.S., A modified two-level three-phase quasi-soft-switching inverter, Twenty-Ninth Annual IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition, APEC, (2014), 261-267
[9] Mandrek S., Pośredni przemiennik częstotliwości z quasirezonansowym obwodem równoległym, Rozprawa doktorska, Politechnika Gdańska, Wydział Elektrotechniki i Automatyki, Gdańsk, (2007)
[10] Nowak M., Barlik R., Poradnik inżyniera energoelektronika, WNT Warszawa, (1998)
[11] Panda B., Bagarty D.P., Behera S., Soft-switching dc-ac Converters: A brief literature review, International Journal of Engineering Science and Technology, Vol. 2 (2010), 7004- 7020
[12] Shukla J., Fernandes B.G., Three-phase soft-switched PWM inverter for motor drive application, Electric Power Applications, IET, Vol. 1, Jan. (2007), 93-104
[13] Kempski A., Schmidt S., Analiza pracy falowników napięcia z twardą i miękką komutacją w kontekście kompatybilności elektromagnetycznej (EMC), Przegląd Elektrotechniczny, (2004), nr. 6, 620-623
[14] Tunia H., Winiarski B., Podstawy energoelektroniki, WNT Warszawa, (1987)
[15] Wang K., Jiang Y., Dubovsky S., Hua G., Boroyevich D., Lee F.C., Novel DC-Rail Soft-Switched Three-Phase Voltage- Source Inverters, IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 33 (1997), 509-517
[16] Wu W., Geng P., Chen J., Ye Y., A Novel Three-Phase Quasi- Soft-Switching DC/AC Inverter, IEEE International Symposium on Power Electronics for Distributed Generation Systems, PEDG, Hefei, China, 16-18 June (2010), 477- 480
[17]Vlatkovic V., Borojevic D., Lee F. C., Patent US5432695, Zerovoltage switched three-phase PWM rectifier inverter circuit, US (1995)
[18] Xu D., Feng B., Novel ZVS Three-Phase PFC Converters and Zero-Voltage-Switching Space Vector Modulation (ZVS-SVM) Control, IEEE First International Conference on Power Electronics Systems and Applications, Hong Kong, China (2004), 30-37
[19] Chandhaket S., Yoshida M., Eiji H., Nakamura M., Konishi Y., Nakaoka M., Multi-functional Digitally-Controlled Bidirectional Interactive Three-phase Soft-Switching PWM Converter with Resonant Snubbers, IEEE 32nd Annual Power Electronics Specialists Conference, PESC, Vol. 2, Vancouver, Canada (2001), 589-593
[20] Chao K.H., Liaw C.M., Three-phase soft-switching inverter for induction motor drives Iyomori-Three, IEE Proceedings - Electric Power Applications, Vol. 148, Jan (2001), 8-20
[21] Galea C., New topology of three phase soft switching inverter using a dual auxiliary circuit, 15th European Conference on Power Electronics and Applications, EPE (2013), 1-9
[22] Kar yś S., Power loss comparison for the ARCP resonant inverter regard to control method, Przegląd Elektrotechniczny, 84 (2008), nr. 11, 64-68
[23] Li Y., Lee F.C., Boroyevich D., A Three-Phase Soft-Transition Inverter with a Novel Control Strategy for Zero-Current and Near Zero-Voltage Switching, IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 16, Sep (2001), 710-723
[24] Martinez B., Li R., Ma K., Xu D., Hard Switching and Soft Switching Inverters Efficiency Evaluation, International Conference on Electrical Machines and Systems, ICEMS, Wuhan, China, 17-20 October (2008), 1752-1757
[25] Keir A. S., Patent US5576943, Soft switched Tyree-phase inwerter with staggered re sonant revovery system, US (1996)
[26] Yamamoto M., Yoshida M., Iwamoto H., Hiraki E., Sugimoto S., Kouda I., Nakaoka M., Three-phase voltage source NPC softswitching inverter for interactive energy storage plants, The 21st International Telecommunication Energy Conference, INTELEC '99 (1999), 492
[27] Karyś S., Three-Phase Soft-Switching Inverter with Coupled Inductors, Experimental Results, Bulletin of the Polish Academy of Sciences - Technical Sciences, 59, Warsaw, Grudzień (2011), Zeszyt 4, 535-540
[28] Zhang H., Chu E., Liu X., Wang Q., Hou L., Patent CN101478258 (A), Resonance electrode type three phase soft switch inverter circuit, China (2010)
[29] Sun P., Lai J., Qian H., Yu W., Smith C., Bates J., High Efficiency Three-Phase Soft-Switching Inverter for Electric Vehicle Drives, IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference, VPPC '09, Dearborn, USA, 7-10 Sept. (2009), 761-766
[30] Mazgaj W., Rozegnał B., Szular Z., Sposób łagodnego przełączania tranzystorów trójfazowego, dwupoziomowego falownika napięcia oraz układ łagodnego przełączania tranzystorów trójfazowego, dwupoziomowego falownika napięcia, zgłoszenie patentowe P.412114 (2015)

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 97028 "Trójfazowy dwupoziomowy f..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - e-zeszyt (pdf) 2016-3 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	55.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2016-3

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma