magistrsko delo
Lucija Župevc (Avtor), Mitja Nemec (Mentor)

Povzetek

Razvoj močnostne elektronike in široka dostopnost polprevodnikov sta omogočila testiranje različnih topologij pretvornikov za napajanje ter vodenje električnih strojev. Paralelna topologija pretvornikov z delitvijo toka po paralelnih vejah omogoča manjšo tokovno obremenitev komponent, manjšo prostornino pasivnih elementov in manjše tokovne izgube. Poleg tega v sistem vnaša redundanco, kar izboljša učinkovitost delovanja. Precej raziskana in v industriji že uporabljana je visoko paralelizirana topologija na področju enosmernih presmernikov (DC-DC pretvornikov). Na področju razsmernikov (DC-AC pretvornikov) se paralelna topologija razvija predvsem v obliki večfaznih pretvornikov za večfazne električne stroje. Visoko paralelizirana topologija na področju trifaznih pretvornikov še nima dobro raziskanih rešitev, zato smo v sklopu tega magistrskega dela naredili in analizirali testni visoko paraleliziran napajalnik za vodenje trifaznega stroja. Razvoj napajalnika je združeval obravnavo več področij. Sinhronizacija je izvedena s PLL regulacijo faznega zamika med referenčnim in sinhronizacijskim signalom. Sinhronska serijska komunikacija temelji na verigi podrejenih naprav. Za učinkovito komunikacijo je bil razvit poseben komunikacijski paket in razpored pošiljanja. Regulacija temelji na teoriji orientacije polja. Večinski del izdelave napajalnika je predstavljalo programiranje v programskem okolju Code Composer Studio. Število paralelnih vej napajalnika in njihova fazna zamaknjenost vpliva na valovitost skupnega faznega toka. S spektralno analizo fazno zamaknjenega delovanja pretvornikov je ugotovljeno, da se vsebnost višjih harmonikov stikalne frekvence s povečevanjem paralelnih vej zmanjšuje. Izboljšanje ne raste premo sorazmerno s številom vej, zato lahko zaključimo, da je optimalno število vej 3-4. Kljub tej ugotovitvi je povečanje števila paralelnih vej pri določenih aplikacijah najlažji način za dvig izhodne moči.

Ključne besede

razsmernik;močnostni pretvornik;paralelna topologija;veriga podrejenih naprav;magisteriji;

Podatki

Jezik: Slovenski jezik
Leto izida:
Tipologija: 2.09 - Magistrsko delo
Organizacija: UL FE - Fakulteta za elektrotehniko
Založnik: [L. Župevc]
UDK: 621.313/.314(043.3)
COBISS: 150319619 Povezava se bo odprla v novem oknu
Št. ogledov: 46
Št. prenosov: 14
Ocena: 0 (0 glasov)
Metapodatki: JSON JSON-RDF JSON-LD TURTLE N-TRIPLES XML RDFA MICRODATA DC-XML DC-RDF RDF

Ostali podatki

Sekundarni jezik: Angleški jezik
Sekundarni naslov: Highly parallel three phase inverter
Sekundarni povzetek: The evolution of power electronics and the wide availability of semiconductors allow researchers to test different power converter topologies for powering and controlling electrical machines. The parallel topology of power converters, which divides current into more branches, reduces load currents of the components, the volume of passive elements and current losses. Redundancy is added to the system, and efficiency is increased. High parallel topologies of DC-DC converters are well-researched and already used in the industry. The development of parallel topologies of DC-AC inverters is focused more on multiphase converters for multiphase electrical machines. The high parallel topology of three phase converter does not have a lot of known solutions. Therefore, one high parallel three-phase converter was made and analysed as the object of this paper. The development of a power converter combines different fields. Synchronization is made by PLL regulation of phase shift between the reference and synchronising signals. Synchronous serial communication is used in Daisy Chain configuration. For efficient communication, a special communication package and transmission algorithm were created. Regulation is based on field-oriented control. Programming in Code Composer Studio presented most of the work. The number of converter’s parallel branches and their phase shift affects the total phase current ripple. Spectral analysis shows that the number of parallel branches reduces higher switching frequency harmonics when working in phase-shifted mode. Improvement does not increase proportionally with the number of branches. We can conclude that the optimal number of parallel branches for a such system is 3-4. Despite that, for some applications increasing the number of parallel branches is the fastest solution to increase output power.
Sekundarne ključne besede: inverter;power converter;parallel topology;Daisy Chain;
Vrsta dela (COBISS): Magistrsko delo/naloga
Študijski program: 1000316
Konec prepovedi (OpenAIRE): 1970-01-01
Komentar na gradivo: Univ. v Ljubljani, Fak. za elektrotehniko
Strani: XI, 99 str.
ID: 18648240