Математическая модель трехфазного корректора мощности с улучшенным коэффициентом полезного действия
Ключевые слова:
трехфазный корректор мощности, коэффициент полезного действия, математическая модель, система управления
Аннотация
Рассмотрена силовая схема нового трехфазного корректора мощности, имеющего пониженные значения потерь мощности. Описаны математическая модель силовой схемы, функциональная схема и принцип действия системы управления. Показана особенность одноконтурного управления активной мощностью рассматриваемого устройства при синхронизации входного фазного тока с входным фазным напряжением и стабилизации выходного напряжения постоянного тока. Приведены результаты компьютерного моделирования прототипа устройства, имеющего входное трехфазное напряжение 400 В, 50 Гц, выходное напряжение 800 В постоянного тока и выходную мощность 70 кВт. Статья представляет интерес для разработчиков трехфазных корректоров мощности с высоким коэффициентом полезного действия и надежной системой управления.
Литература
Мелешин В.И., Овчинников Д.А. Управление транзисторными преобразователями энергии. М.: Техносфера, 2011, 411 с.
Зиновьев Г.С. Силовая электроника. М: Юрайт, 2015, 668 с.
Сорокин Д.А., Вольский С.И. Сопоставительный анализ схемотехнических решений трехфазных преобразователей AC/DC. — Электроника и электрооборудование транспорта (ЭЭТ), 2018, № 9, с. 10-15.
Souza A.F., Pereira D.C., Tofoli F.L. Comparison of Control Techniques Used in Power Factor Correction Rectifiers. — IEEE 13th Brazilian Power Electronics Conf. and 1st Southern Power Electronic Conf. (COBEP/SPEC 2015), Fortaleza, 2015, pp. 1—6.
Huber L. Performance Comparison of Three-Step and Six-Step PWM in Average-Current-Controlled Three-Phase Six-Switch Boost PFC Rectifier. — IEEE Transactions on Power Electronics, 2015, vol. 31, pp. 7264—7272.
Nitkin D., Dyakin S., Skorokhod. Y., Volskiy S. Double-Loop Controlled Grid-Connected Inverter. PCIM Europe Conf. Proceedings, Nuremberg, 2017, рp. 1654—1659.
Дмитриев Б.Ф., Галушин С.Я. Топологии корректоров коэффициента мощности в автономных системах электропитания. — Морской вестник, 2013, № 1(10), с. 37—40.
Краснов И.Ю., Черемисин В.Н. Проектирование активного корректора коэффициента мощности и имитационное моделирование его работы. — Изв. Томского политехнического университета, 2009, № 4, с. 92—97.
Kolar J.W., Friedli T. The Essence of Three-Phase PFC Rectifier Systems. — IEEE Transactions on Power Electronics, 2013, vol. 28, No. 1, pp.176—198.
Чаплыгин Е. Е., Во Минь Тьинь, Нгуен Хоанг Ан. Виен- на-выпрямитель — трехфазный корректор коэффициента мощности. — Силовая электроника, 2006, № 1, с. 20—24.
#
Meleshin V.I., Ovchinnikov D.A. Upravleniye tranzistornymi preobrazovatelyami energii (Control of transistor power converters). Moscow, Tekhnosfera, 2011, 411 p.
Zinov’yev G.S. Silovaya elektronika (Power Electrical Engineering). Moscow, Yurait, 2015, 668 p.
Sorokin D.A., Vol’skiy S.I. Elektronika i elektrooborudovaniye transporta — in Russ. (Electronics and Electrical Equepment of Transport), 2018, No. 9, pp. 10—15.
Souza A.F., Pereira D.C., Tofoli F.L. Comparison of Control Techniques Used in Power Factor Correction Rectifiers. — IEEE 13 th Brazilian Power Electronics Conf. and 1st Southern Power Electronic Conf. (COBEP/SPEC 2015), Fortaleza, 2015, pp. 1-6.
Huber L. Performance Comparison of Three-Step and Six-Step PWM in Average-Current-Controlled Three-Phase Six-Switch Boost PFC Rectifier. — IEEE Transactions on Power Electronics, 2015, vol. 31, pp. 7264—7272.
Nitkin D., Dyakin S., Skorokhod. Y., Volskiy S. Double-Loop Controlled Grid-Connected Inverter. PCIM Europe Conf. Proceedings, Nuremberg, 2017, pp. 1654—1659.
Dmitriyev B.F., Calushin S.Ya. Morskoy vestnik — in Russ. (Sea Bulletin), 2013, No. 1(10), pp. 37—40.
Krasnov I.Yu., Cheremisin V.N. Izv. Tomskogo politechnicheskogo universiteta — in Russ. (News of Tomsk Polytechnic University), 2009, No. 4, pp. 92—97.
Kolar J.W., Friedli T. The Essence of Three-Phase PFC Rectifier Systems. — IEEE Transactions on Power Electronics, 2013, vol. 28, No. 1, pp.176—198.
Chaplygin Ye.Ye., Vo Min Tin’, Nguen Khoang An. Silovaya elektronika — in Russ. (Power Electrical Engineering), 2006, No. 1, pp. 20—24.
Зиновьев Г.С. Силовая электроника. М: Юрайт, 2015, 668 с.
Сорокин Д.А., Вольский С.И. Сопоставительный анализ схемотехнических решений трехфазных преобразователей AC/DC. — Электроника и электрооборудование транспорта (ЭЭТ), 2018, № 9, с. 10-15.
Souza A.F., Pereira D.C., Tofoli F.L. Comparison of Control Techniques Used in Power Factor Correction Rectifiers. — IEEE 13th Brazilian Power Electronics Conf. and 1st Southern Power Electronic Conf. (COBEP/SPEC 2015), Fortaleza, 2015, pp. 1—6.
Huber L. Performance Comparison of Three-Step and Six-Step PWM in Average-Current-Controlled Three-Phase Six-Switch Boost PFC Rectifier. — IEEE Transactions on Power Electronics, 2015, vol. 31, pp. 7264—7272.
Nitkin D., Dyakin S., Skorokhod. Y., Volskiy S. Double-Loop Controlled Grid-Connected Inverter. PCIM Europe Conf. Proceedings, Nuremberg, 2017, рp. 1654—1659.
Дмитриев Б.Ф., Галушин С.Я. Топологии корректоров коэффициента мощности в автономных системах электропитания. — Морской вестник, 2013, № 1(10), с. 37—40.
Краснов И.Ю., Черемисин В.Н. Проектирование активного корректора коэффициента мощности и имитационное моделирование его работы. — Изв. Томского политехнического университета, 2009, № 4, с. 92—97.
Kolar J.W., Friedli T. The Essence of Three-Phase PFC Rectifier Systems. — IEEE Transactions on Power Electronics, 2013, vol. 28, No. 1, pp.176—198.
Чаплыгин Е. Е., Во Минь Тьинь, Нгуен Хоанг Ан. Виен- на-выпрямитель — трехфазный корректор коэффициента мощности. — Силовая электроника, 2006, № 1, с. 20—24.
#
Meleshin V.I., Ovchinnikov D.A. Upravleniye tranzistornymi preobrazovatelyami energii (Control of transistor power converters). Moscow, Tekhnosfera, 2011, 411 p.
Zinov’yev G.S. Silovaya elektronika (Power Electrical Engineering). Moscow, Yurait, 2015, 668 p.
Sorokin D.A., Vol’skiy S.I. Elektronika i elektrooborudovaniye transporta — in Russ. (Electronics and Electrical Equepment of Transport), 2018, No. 9, pp. 10—15.
Souza A.F., Pereira D.C., Tofoli F.L. Comparison of Control Techniques Used in Power Factor Correction Rectifiers. — IEEE 13 th Brazilian Power Electronics Conf. and 1st Southern Power Electronic Conf. (COBEP/SPEC 2015), Fortaleza, 2015, pp. 1-6.
Huber L. Performance Comparison of Three-Step and Six-Step PWM in Average-Current-Controlled Three-Phase Six-Switch Boost PFC Rectifier. — IEEE Transactions on Power Electronics, 2015, vol. 31, pp. 7264—7272.
Nitkin D., Dyakin S., Skorokhod. Y., Volskiy S. Double-Loop Controlled Grid-Connected Inverter. PCIM Europe Conf. Proceedings, Nuremberg, 2017, pp. 1654—1659.
Dmitriyev B.F., Calushin S.Ya. Morskoy vestnik — in Russ. (Sea Bulletin), 2013, No. 1(10), pp. 37—40.
Krasnov I.Yu., Cheremisin V.N. Izv. Tomskogo politechnicheskogo universiteta — in Russ. (News of Tomsk Polytechnic University), 2009, No. 4, pp. 92—97.
Kolar J.W., Friedli T. The Essence of Three-Phase PFC Rectifier Systems. — IEEE Transactions on Power Electronics, 2013, vol. 28, No. 1, pp.176—198.
Chaplygin Ye.Ye., Vo Min Tin’, Nguen Khoang An. Silovaya elektronika — in Russ. (Power Electrical Engineering), 2006, No. 1, pp. 20—24.
