Математична модель перетворювача з чотиризонним регулюванням напруги і електромеханіч-ним навантаженням

Автор(и)

  • Владислав Михайленко Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського", Україна https://orcid.org/0000-0002-0973-4612
  • Юлія Чуняк Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського", Україна https://orcid.org/0000-0002-4506-912X
  • Андрій Пінда Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського", Україна

DOI:

https://doi.org/10.20998/2079-3944.2025.1.11

Ключові слова:

електромагнітні процеси, вихідні напруга та струм, двигун постійного струму, метод багатопараметричних модулюючих функцій

Анотація

У даній статті здійснено аналіз електромагнітних процесів, що виникають в електричних колах із напівпровідниковими комутуючими елементами. Запропоновано нові математичні моделі, які описують перебіг електромагнітних процесів у трифазних електричних мережах напівпровідникових перетворювачів, що реалізують багатоканальне зонне регулювання фазних напруг. Розроблені моделі не враховують енергетичні втрати в комутаторах, що дозволяє оперативно оцінити вплив параметрів навантаження на рівень та форму вихідної напруги. Також сформовано математичну модель для дослідження електромагнітних процесів у напівпровідникових перетворювачах із широтно-імпульсним керуванням напругою на виході. Наведено графіки, які відображають характер змін електромагнітних параметрів у відповідних електричних схемах. Матеріали статті присвячені розвитку підходу багатопараметричних модулюючих функцій шляхом побудови нових математичних моделей та визначення функціональних і алгоритмічних рівнянь для проведення аналізу електромагнітних процесів у складних розгалужених електричних колах. Розглядаються підсистемні компоненти із напівпровідниковими комутаторами та ділянками з синусоїдальними, постійними та імпульсними джерелами напруги. Такі комутатори здатні виконувати високочастотну перебудову структури електричного кола та реалізовувати широтно-імпульсну модуляцію як фазних, так і лінійних напруг трифазної мережі електроживлення. Завдяки цьому забезпечується ефективне регулювання вихідної напруги у напівпровідникових перетворювачах електроенергії відповідно до заданих технічних параметрів.

Посилання

Макаrenko N.P., Senko V.І., Yurchenko N.N. Systemnyi analiz electromagnitnykh protsesiv u napivprovidnykovomyh peretvoruvachah electronergii moduliatsiogo typu [System analysis of electromagnetic processes in semiconductor converters of modulation type electricity], Кyiv.: National Academy of Science of Ukraine, Electrodynamics Institute, 2005, 241 p. [in Ukrainian].

Ivashchenko D.S., Shcherba A.A., Suprunovska N.I. Analyzing Probabilistic Properties of Electrical Characteristics in the Circuits Containing Stochastic Load. Proc. IEEE International Conference on Intelligent Energy and Power Systems IEPS-2016. Kyiv, Ukraine, June 7–11, 2016. Pp. 45–48. DOI: 10.1109/IEPS.2016.7521887.

Shcherba A.A., Suprunovska N.I. Electric Energy Loss at Energy Exchange Between Capacitors as Function of Their Initial Voltages and Capacitances Ratio. Tekhnichna Elektrodynamika. 2016. No 3. Pp. 9–11. DOI: https://doi.org/10.15404/techned2016.03.009.

Nguyen P.K., Lee K.H., Kim S.I., Ahn K.A., Chen L.H., Lee S.M., Chen R.K., Jin S., Berkowitz A.E. Spark Erosion: a High Production Rate Method for Producing Bi0.5Sb1.5Te3 Nanoparticles With Enhanced Thermoelectric Performance. Nanotechnology. 2012. Vol. 23. Pр. 415604-1 – 415604-7. DOI: https://doi.org/10.1088/0957-4484/23/41/415604.

Nguyen, P.K., Sungho J., Berkowitz A.E. MnBi particles with high energy density made by spark erosion. J. Appl. Phys. 2014. Vol. 115. Iss. 17. Рp. 17A756-1. DOI: https://doi.org/10.1063/1.4868330.

Mykhailenko V.V.; Buryan S.O.; Maslova T.B.; Mikhnenko G.E.; J.M Chunyk; Tcharniak O.S. Study of Electromagnetic Processes in the Twelve-Pulse Converter with Eight-Zone Regulation of Output Voltage and Electromechanical Load. Proc. 6th IEEE International Conference on. on Energy Smart Systems ESS-2019. Kyiv, Ukraine, April 17–19, 2019. Pp. 43–46. DOI: 10.1109/ESS.2019.8764227.

Hossein Hojabri, Hossein Mokhtari and Luichen Chang. A Generalized Technique of Modeling, Analisis, and Control of a Matrix Converter Using SVD, IEEE Trans. On Industrial Electronics, 2011, vol. 58, no. 3, pp. 949–959.

Hossein Hojabri, Hossein Mokhtari and Luichen Chang. Reactive power control permanent-magnet synchronous wind generator with matrix converter, IEEE Trans. On Pawer Dalivery, vol. 28, no. 2, pp. 575–584.

Zarri, L., Mengoni, M., Toni, A. and Ojo, J.O. Range of the linear modulational in matrix converters, IEEE Trans. On Power Electronics, 2014, vol. 29, no. 6, pp. 3166-3178.

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-06-26

Як цитувати

Михайленко , В. ., Чуняк , Ю. ., & Пінда , А. . (2025). Математична модель перетворювача з чотиризонним регулюванням напруги і електромеханіч-ним навантаженням. Вісник НТУ «ХПІ». Серія: Проблеми удосконалювання електричних машин I апаратiв. Теорiя I практика, (1 (13), 56–58. https://doi.org/10.20998/2079-3944.2025.1.11