Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2016 - zeszyt 6

Straty mocy w trójpoziomowym przekształtniku AC/DC/AC o napięciu 3,3 kV i mocy 1 MW

10.15199/48.2016.06.12

nr katalogowy: 98788
10.15199/48.2016.06.12

W artykule prezentuje się wybrane zagadnienia związane ze stratami mocy w trójpoziomowym przekształtniku z diodami poziomującymi o napięciu 3,3 kV i mocy 1 MW. Zagadnienia strat mocy w przekształtniku są szczególnie ważne w zastosowaniach charakteryzujących się ograniczonym miejscem, np. w napędach elektrycznych w górnictwie podziemnym. Ograniczenie rozmiarów przekształtnika może zostać uzyskane tylko gdy rozpoznane zostaną zagadnienia cieplne w przekształtniku, w tym generacja strat mocy i przebiegi temperatury złącz elementów półprzewodnikowych. Abstract. This paper presents selected aspects of power losses generated in a 3.3 kV three-level neutral-point clamped converter. These aspects are particularly important in some applications characterized with a limited room, for instance underground mining. The limited size of the converter can only be performed when all thermal aspects like converter generation of power losses or junction temperature distribution in all converter semiconductor devices are recognized. (Power losses in 3.3 kV 1MW AC-DC-AC three-level NPC converter). Słowa kluczowe: przekształtnik trójpoziomowy NPC, napęd średniego napięcia, górnictwo podziemne, straty mocy. Keywords: three-level neutral-point clamped converter, medium voltage drives, underground mining, power losses. Wstęp Przekształtniki wielopoziomowe od kilkunastu lat są stosowane w napędach elektrycznych średnich mocy z uwagi na to, że mają wiele korzystnych właściwości [1]. Najważniejsze spośród tych właściwości to przetwarzanie energii przy niskich stratach mocy i poprawionych parametrach jakości energii [2]. Zmniejszenie strat mocy wpływa bezpośrednio na gabaryty układu chłodzenia, zaś poprawa jakości przekształcanej energii może przyczynić się do zmniejszenia gabarytów elementów reaktancyjnych przekształtnika lub filtrów stosowanych w otoczeniu przekształtnika. Te korzystne właściwości sprawiają, że możliwe staje się budowanie urządzeń wykorzystują[...]

Bibliografia

[1] Rodrίguez J., Lai J.S., Peng F.Z., Multilevel inverters: a survey of topologies, controls, and applications, IEEE Trans. Ind. Applicat., 49 (2002), n.4, 724-738
[2] Rodriguez J., Bernet S., Steimer P. K., Lizama I., A survey on neutral-point-clamped inverters, IEEE Trans. Ind. Electron., 57 (2010), n.7, 2219-2230
[3] Teichmann R., Bernet S., A comparison of three-level converters versus two-level converters for low voltage drives, traction, and utility applications, IEEE Trans. Ind. Appl., 41 (2005), n.3, 855-865
[4] Dargahi V., Khoshkbar-Sadigh A., Corzine K., Analytic determination of conduction power losses in flying capacitor multicell power converter, Proc. 30th IEEE APEC, (2015), 2358-2364
[5] Rohner S., Bernet S., Hiller M., Sommer R., Modulation, Losses, and Semiconductor Requirements of Modular Multilevel Converters, IEEE Trans. Ind. Electron., 57 (2010), n.8, 2633-2642
[6] Zygmanowski M., Grzesik B., Fulczyk M., Nalepa R., Analytical and numerical power loss analysis in modular multilevel converter, Proc. 39th IEEE IECON, (2013), 465-470
[7] Minambres-Marcos V., Guerrero-Martinez M. A., Romero- Cadaval E., Milanes-Montero M. I., Generic Losses Model for Traditional Inverters and Neutral Point Clamped Inverters, Elektronika IR Elektrotechnika, 20 (2014), n.5, 84-88
[8] Quan C., Qunjing W., Guoli L., Weidong J., Analysis and comparison of power losses in 3L-NPC inverter with SHPWM control, Proc. 15th IEEE ICEMS, (2012), 1-5
[9] Soeiro T. B., Kolar J. W., The new high efficiency hybrid neutral-point-clamped converter, IEEE Trans. Ind. Electron. 60 (2013), n.5, 1919-1935
[10] Bruckner T., Bernet S., Guldner H., The active NPC converter and its loss-balancing control, IEEE Trans. Ind. Electron. 52 (2005), n.3, 855-868
[11] Nabae A., Takahashi I., Akagi H., A new neutral-point-clamped inverter, IEEE Trans. Ind. Appl., 17 (1981), n.5, 518-523
[12] Schweizer M., Friedli T., Kolar J. W., Comparison and implementation of a 3-level NPC voltage link back-to-back converter with SiC and Si diodes, Proc. 25th IEEE APEC (2010), 1527-1533
[13] Jiao Y., Lu S., Lee F. C., Switching performance optimization of a high power high frequency three-level active neutral point clamped phase leg, IEEE Trans. Power Electron., 29 (2014), n.7, 3255-3266
[14] Staudt I., Wintrich A, Haddad K., Cardi V., Numerical loss calculation and simulation tool for 3L NPC converter design, Proc. PCIM (2011), 483-488
[15] Zygmanowski M., Analiza porównawcza właściwości wybranych wielopoziomowych przekształtników energoelektronicznych przeznaczonych do układów kondycjonowania energii elektrycznej, Rozprawa doktorska, Politechnika Śląska, (2009)
[16] Michalak J., Zygmanowski M., Biskup T., Kołodziej H., Model przekształtnika trójpoziomowego NPC umożliwiającego zwrot energii do sieci zasilającej, Logistyka (2014), n.6, 7390-7399

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

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 98788 "Straty mocy w trójpoziomo..." 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