Енергозберігаючі напівпровідникові перетворювачі для перспективних систем електропостачання

Abstract

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.12 – напiвпровiдниковi перетворювачі електроенергії. − Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2016. Дисертація присвячена розробці високоефективних та енергозберігаючих напівпровідникових перетворювачів для застосування в нових та перспективних системах електропостачання. Розроблено напівпровідниковий перетворювач з фазовий способом керування для перспективної системи електропостачання FREEDM, який виконує аналогічні функції наявного в цій системі перетворювача і дозволяє отримати кращі енергетичні показники за рахунок зниження комутаційних втрат за допомогою м'якої комутації на основній частоті 50 Гц. Запропонований фазовий спосіб керування заснований на симетричному розладі резонансу і введенні регульованого фазового зсуву між напругами на вході силового напівпровідникового комутатора і мережі змінного струму. У дисертаційній роботі запропонована методика розрахунку основних параметрів перетворювача, проаналізовано якість його роботи, за допомогою комп'ютерного моделювання досліджено однофазна і трифазні схеми перетворювача в різних режимах роботи, а також запропоновані способи захисту від аварійних режимів. Експериментальні дослідження на фізичної моделі підтвердили достовірність теоретичних результатів.Dissertation on competition degree of candidate of technical sciences of speсiality 05.09.12 – Semiconductor converters of electric energy. – National Technical University "Kharkov Politechnical Institute", Kharkov, 2016. Dissertation is devoted to development of high-performance and energy-saving semiconductor converters for applications in new and perspective power systems. Developed semiconductor converter with phase control method for forwardlooking FREEDM electrical system is presented. It is shown that that converter performs the same functions available in the converter of this system and allows to obtain the best energy performance by reducing switching loss using soft switching at the fundamental frequency 50 Hz. It is demonstrated that the proposed phase control method is based on the symmetric detuning of the resonance and the introduction of a controlled phase shift between the voltages at the input of the power semiconductor switch and the AC mains. In the dissertation a method of calculating the basic converter settings is proposed. The quality of his work is analyzed. With the help of computer simulations single and three phase converter circuit in different operating modes are studied. The methods of protection from emergency modes are proposed. Experimental studies on the physical model confirmed the accuracy of the theoretical results.