Особенности физических процессов в трансформаторно-выпрямительных устройствах с многоканальным преобразующим трактом

  • Геннадий Сергеевич Мыцык
  • Алексей Вячеславович Сизякин
  • Не Не Хейн Со
  • Аунг Зо Тин
DOI: https://doi.org/10.24160/0013-5380-2019-11-12-22
Ключевые слова: трёхфазный трансформатор напряжения, трансформатор тока, трёхфазный выпрямительный мост, М-канальное преобразование тока, принудительное распреде­ление тока между каналами, имитационное компьютерное моделирование, информационно-мето­дическое обеспечение проектирования

Аннотация

Рассматриваются новые решения трансформаторно-выпрямительных устройств (ТВУ-М) двух типов, которые реализуют ресурсосберегающий принцип многоканального преобразования энергетического потока. Повышение уровня преобразуемой мощности при одновременном улучше­нии показателей электромагнитной и электроэнергетической эффективности достигается увели­чением числа каналов М преобразования. Рассматривается только класс ТВУ-М с суммированием токов каналов. Традиционные (современные) их решения в определённых применениях не обеспечи­вают равномерного распределения токов между каналами. Идея синтеза новых решений ТВУ-М заключается в принудительном выравнивании токов в М каналах одним из двух способов: приме­нением трансформаторов тока в одноимённых по фазе каналах (при использовании одного общего трансформатора напряжения); последовательным пофазным соединением первичных обмоток М трансформаторов (при использовании М трансформаторов в М раз меньшей мощности). В обоих случаях М выпрямительных мостов соединяют параллельно. Новые ТВУ-М характеризуются не­традиционными (сложными) физическими процессами, что, во-первых, затрудняет формирование модельного их описания и процедуру проектирования на этой основе, а во-вторых, делает невоз­можной сопоставительную оценку альтернативных вариантов с целью обоснованного выбора наи­более рационального решения в конкретном случае их применения. Цель работы — решение (в пер­вой версии — при принятых допущениях) выше сформулированных задач. В качестве средства ре­шения используется имитационное компьютерное моделирование. Полученные результаты позво­лили создать в минимально необходимом для проектирования объёме информационно-методическое обеспечение для выполнения этой процедуры. Результаты представлены в виде осциллограмм рабо­чих процессов, таблиц и моделей взаимосвязи постоянной составляющей выпрямленного напряже­ния с сетевым напряжением.

Биографии авторов

Геннадий Сергеевич Мыцык

Мыцык Геннадий Сергеевич – доктор техн. наук, профессор Национального исследовательского университета «Московский энергетический институт» — НИУ «МЭИ», диссертацию защитил в 2001 г.

Алексей Вячеславович Сизякин

Сизякин Алексей Вячеславович – кандидат техн. наук, доцент НИУ «МЭИ», диссертацию защитил в 2010 г.

Не Не Хейн Со

Со Не Не Хейн окончил магистратуру НИУ «МЭИ» в 2016 г., аспирант (Союз Мьянма).

Аунг Зо Тин

Тин Аунг Зо — аспирант НИУ «МЭИ» (Союз Мьянма).

Литература

1. Размадзе Ш.М. Преобразовательные схемы и системы. М.: Высшая школа, 1967, 527 с.

2. Мыцык Г.С. Методология структурно-алгоритмического синтеза и анализа малоискажающих устройств силовой электроники для электротехнических комплексов автономных объектов: Автореф. дис…. доктора техн. наук. М.: МЭИ, 2001, 41 с.

3. Мыцык Г.С., Михеев В.В. Многоканальное преобразование – эффективная концепция для синтеза малоискажающих устройств силовой электроники. Сб. статей «Электротехнические комплексы автономных объектов». М.: Изд. Московского энергетического института, 2001, с. 58–76.

4. Пат. РФ на изобретение № 2280311. Трехфазное трансформаторно-выпрямительное устройство с двухканальным преобразованием (варианты)/С.Ф. Коняхин, В.В. Михеев, Г.С. Мыцык, В.А. Цишевский. – БИ, 2006, № 20.

5. Пат. РФ на изобретение № 2280312. Трёхфазное трансформаторно-выпрямительное устройство с двухканальным преобразованием/ С.Ф. Коняхин, В.В. Михеев, Г.С. Мыцык, Цишевский. – БИ, 2006, № 20.

6. Пат. РФ на изобретение № 2290741. Устройство для выпрямления трёхфазного напряжения с трёхканальным преобразованием энергетического потока (варианты)/С.Ф. Коняхин, В.В. Михеев, Г.С. Мыцык, В.А. Цишевский. – БИ, 2006, № 36.

7. Пат. РФ на изобретение № 2282298. Устройство для выпрямления трёхфазного напряжения с четырёхканальным преобразованием энергетического потока (варианты)/С.Ф.Коняхин, В.В. Михеев, Г.С. Мыцык, В.А. Цишевский. – БИ, 2006, № 23.

8. Мыцык Г.С., Тин Аунг Зо. Об особенностях практической реализации трёхфазного трансформаторно-выпрямительного устройства с пульсностью выпрямленного напряжения m 1э =12. Международ. научно-техн. конф. «Возобновляемая энергетика, энерго- и ресурсосбережение» (4—6 октября 2018 г.). Изд. IEEE Xplore [Электрон. ресурс] https://ieeexplore. ieee.org/Xplore/home.jsp (дата обращения 03.05.2019).

9. Мыцык Г.С., Берилов А.В., Михеев В.В. Поисковое проектирование устройств силовой электроники (трансформаторно-полупроводниковые устройства). М.: Изд. дом МЭИ, 2010, 284 с.

10. Мыцык Г.С., Хлаинг Мин У. Трансформаторно-выпрямительные устройства повышенной мощности с высоковольтным входом и улучшенной электромагнитной и электроэнергетической совместимостью. Управление качеством электрической энергии. Сб. трудов Международ. научно-практ. конф. Москва, (23—25 ноября 2016 г.). М.: ООО «Центр полиграфических услуг «Радуга», 2017, с.185—193.

11. Мыцык Г.С., Шевякова Н.Б., Пикулин В.П. Анализ и оценка форм выходного напряжения преобразователей с амплитудно-импульсной модуляцией. — Электричество, 1979, № 5, с. 25—30.
#
1. Razmadze Sh.M. Preobrazovatel’nye Skhemy i sistemy (Transformating diagrams and systems). Moscow, Vysshaya shkola, 1967, 527 p.

2. Mytsyk G.S. Metodologiya strukturno-algoritmicheskogo sinteza i analiza maloiskazhayushchikh ustroistv silovoi elektroniki dlya elektrotekhnicheskikh kompleksov avtonomnykh ob’’ektov (Methodology of structural-algorithmic synthesis and low-distortion power electronic devices for the electrical systems of self-contained facilities): Author’s abstract diss.... Dr. Sci. (Eng.). Moscow Power Engineering Institute, 2001, 41 p.

3. Mytsyk G.S., Mikheyev V.V. Elektrotekhnicheskiye kompleksy avtonomnykh ob”ektov — in Russ. (Electrotechnical complexes of autonomous objects). Collection of articles. Publ. of Moscow Power Engineering Institute, 2001, pp. 58—76.

4. Pat. RF na izobreteniye No. 2280311. Trekhfaznoe transformatorno-vypryamitel’noe ustroistvo s dvukhkanal’nym preobrazovaniyem (varianty) (RF Patent for Invention No. 2280311. A three-phase transformer-rectifier device with two-channel conversion (versions)/V.V. Mikheyev, S.F. Konyakhin, G.S. Mytsyk, V.A. Stishevskiy. Bulletin of invantions, 2006, No. 20.

5. Pat. RF na izobreteniye No. 2280312. Trekhfaznoe transformatorno-vypryamitel’noe ustroistvo s dvukhkanal’nym preobrazovaniyem (varianty) (RF Patent for Invention No. 2280311. A three-phase transformer-rectifier device with two-channel conversion)/S.F. Konyakhin, V.V. Mikheyev, G.S. Mytsyk, V.A. Stishevskiy. Bulletin of invantions, 2006, No. 20.

6. Pat. RF na izobreteniye No. 2290741. Ustroistvo dlya vypryamleniya trekhfaznogo napryazheniya s trekhkanal’nym preobrazovaniyem energeticheskogo potoka (varianty) (RF Patent for Invention no. 2290741. A device for rectifying three-phase voltage with three-channel conversion of energy flow (versions)/S.F. Konyakhin, V.V. Mikheyev, G.S. Mytsyk, V.A. Stishevskiy. Bulletin of inventions, 2006, No. 36.

7. Pat. RF na izobreteniye No. 2282298. Ustroistvo dlya vypryamleniya trekhfaznogo napryazheniya s trekhkanal’nym preobrazovaniyem energeticheskogo potoka (variant) (RF Patent for Invention no. 2290741. A device for rectifying three-phase voltage with three-channel conversion of energy flow (versions)/S.F. Konyakhin, V.V. Mikheyev, G.S. Mytsyk, V.A. Stishevskiy. Bulletin of inventions, 2006, No. 23.

8. Mytsyk G.S., Tin Aung Zo. Ob osobennostyakh prakticheskoi realizatsii trekhfaznogo transformatorno-vypryamitel’nogo ustroistva s pul’snost’yu vypryamlennogo napryazheniya m^=12. Mezhdunarod. nauchno-tekhn. konf. «Vozobnovlyayemaya energetika, energo- i resursosberezheniye» (4—6 oktyabrya 2918 g.) (On the features of the practical implementation of a three-phase transformer-rectifier device with a pulse frequency of the rectified voltage = 12. International scientific and technical conference «Renewable Energy, Energy and Resource Saving» (October 4—6, 2018). Publ. IEEE Xplore (Electron. resource] https://ieeexplore.ieee.org/Xplore/ home.jsp (Data of appeal 03.05.2019).

9. Mytsyk G.S., Berilov A.V., Mikheyev V.V. Poiskovoe proektirovaniye ustroistv silovoi elektroniki (transformatorno-poluprovodnikovye ustroistva) (Search designing of power electronics devices (transformer-semiconductor devices). Moscow, Publ. House of Moscow Power Engineering Institute, 2010, 284 p.

10. Mytsyk G.S., Khlaing Min U. Sb. trudov Mezhdunarod. nauchno-prakt. konf. «Upravleniye kachestvom elektricheskoi energii» (Control of electric power quality. Proceedings of the International Scientific-Practical Conference). Moscow, 23—25 November 2016. Moscow, TSC «Centre of printing services «Raduga», 2017, pp. 185—193.

11. Mytsyk G.S., Shevyakova N.B., Pikulin V.P. Elektrichestvo — in Russ. (Electricity), 1979, No. 5, pp. 25—30.
Опубликован
2019-11-01
Выпуск
№ 11 (2019): Выпуск № 11
Раздел
Статьи