Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2016 - zeszyt 6

Wysokosprawny przekształtnik sieciowy AC-DC z łącznikami z węglika krzemu wspomagający diodowe systemy napędowe

10.15199/48.2016.06.07

Szymon PIASECKI

nr katalogowy: 98782
10.15199/48.2016.06.07

Artykuł prezentuje wysokosprawny przekształtnik sieciowy AC-DC dedykowany do wspomagania zainstalowanych systemów napędowych bazujących na prostownikach diodowych. W publikacji zaprezentowano założenia dotyczące pracy układu, zaimplementowany algorytm sterowania oraz model laboratoryjny. Ponadto przedstawiono wyniki eksperymentalne uzyskane podczas badań wysokosprawnego modelu przekształtnika o mocy 10 kVA pracującego z częstotliwością łączeń 16 kHz wykorzystujący łączniki z węglika krzemu (SiC). Abstract. This paper presents concept of the Support Converter (SC) for passive front-end AC drives. The converter acts as a parallel active filter to compensate high-order current harmonics of the diode rectifier and is able to transfer a part of the energy from regenerative breaking back to the grid. The paper presents general system assumptions, applied control method, 10 kVA / 16 kHz SC laboratory model and experimental measurements of the analyzed system. (High Efficient SiC MOSFET Support Converter for Passive Frond End AC Drives). Słowa kluczowe: przekształtnik wspomagający, węglik krzemu (SiC), kompensacja harmonicznych, wysoka sprawność. Keywords: Support Converter, SiC, harmonics compensation, high efficiency. Wstęp Łączniki energoelektroniczne z węglika krzemu (SiC) stosowane są w wielu aplikacjach w celu podniesienia sprawności przekształtników poprzez redukcję strat łączeniowych lub w celu minimalizacji wymiarów / ciężaru całego układu [1]-[7]. Jednakże ciągle, pomimo znaczącego spadku ceny elementów z węglika krzemu (wyrażonego min. przez malejące współczynniki $/A lub $/mm2) ich cena jest nieporównywalnie wyższa niż ich krzemowych odpowiedników (np. krzemowych tranzystorów IGBT). Z tego powodu trudno jest ekonomicznie uzasadnić stosowanie elementów z węglika krzemu w systemach w których głównym kryterium jest koszt i opłacalność, jak np. zespoły napędowe. Zwiększenie sprawności układu o 1% poprzez zastosowanie dużo droższych [...]

Bibliografia

[1] Friedrichs P., Silicon Carbide Power semiconductors - New opportunities for high efficiency, 3-rd IEEE Conf. on Industrial Electronics and Applications (ICIEA), (2008), 1770-1774
[2] Sheridan D.C., Ritenour A., Kelley R., Bondarenko V., Casady J.B., Advances in SiC VJFETs for renewable and highefficiency power electronics applications, International Power Electronics Conference (IPEC), (2010)
[3] Rixin Lai and all, A High-Power-Density Converter, IEEE Industrial Electronics Magazine, Vol. 4, Issue 4, (2010), 4 - 12
[4] Stalter O., Kranzer D., Rogalla S., Burger B., Advanced solar power electronics, 22nd International Symposium on Power Semiconductor Devices & IC's, (2010), 3 - 10
[5] Biela J., Schweizer M.,Waffler S.,Kolar J. W., SiC vs. Si - Evaluation of Potentials for Performance Improvement of Inverter and DC-DC Converter Systems by SiC Power Semiconductors, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 58 (2011), n.7, 2872-2882
[6] Rabkowski J., Peftitsis D., Nee H.P., SiC power transistors - a new era in power electronics is initiated, IEEE Industrial Electronics Magazine, 6 (2012), n.2, 17-26
[7] Wrzecionko B, Bortis D., Kolar J.W., A 120°C Ambient Temperature Forced Air-Cooled Normally-off SiC JFET Automotive Inverter System, IEEE Transactions on Power Electronics, 29 (2014), n.5, 2345-2358
[8] Piasecki S., Rabkowski J., Wrona G., Platek T., SiC-based Support Converter for passive front-end AC drive applications, IEEE Industrial Electronics Conference (IECON), (2013), 6008- 6013
[9] Piasecki S., Rabkowski J., Experimental Investigations on the Grid-connected AC/DC Converter Based on Three-phase SiC MOSFET Module, 17th Eropean Conference on Power Electronics and Applications (EPE ECCE Europe), (2015), 1- 10
[10] Rabkowski J., Piasecki S., Kazmierkowski M.P., Design of a Three-phase AC/DC Converter with Paralleled SiC MOSFETs, Proc. of Power Electronics and Motion Control Conference (PEMC), (2014)
[11]Piasecki S., Jasinski M., Milicua A., Brief view on Control of Grid-Interfacing AC-DC-AC Converter and Active Filter under Unbalanced and Distorted Voltage Conditions, Compel, Vol. 30 No. 1, (2011), 351-373
[12]Piasecki S., Jasinski M., Wrona G., Chmielak W., Robust Control of Grid Connected AC-DC Converter for Distributed Generation, IEEE Industrial Electronics Conference (IECON), Montreal, Canada, (2012), 5844 - 5849
[13]Jasiński M., Wrona G., Piasecki S, Chapter 3: Control of Grid Connected Converter (GCC) Under Grid Voltage Disturbances z książki: Orłowska-Kowalska, Blaabjerg, Rodríguez "Advanced and Intelligent Control in Power Electronics and Drives", Springer International Publishing Switzerland (2014), 91-142
[14] Nota katalogowa modułu CCS050M12CM2

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

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 98782 "Wysokosprawny przekształt..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - e-zeszyt (pdf) 2016-6 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

2016-6

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma