Nove svemirsko-vektorske PWM sheme za poboljšanje učinkovitosti i odvojenog upravljanja u kvazi-Z-izvornim pretvaračima
Sažetak
Ovaj rad istražuje razvoj shema modulacije širine impulsa (PWM) za trofazne pretvarače kvazi-Z izvora (qZSI). Ovi pretvarači poznati su po svojoj sposobnosti povećanja napona, ugrađenoj zaštiti od kratkog spoja i kontinuiranoj ulaznoj struji, što ih čini prikladnima za aplikacije s niskim naponom kao što su fotonaponski sustavi ili sustavi temeljeni na gorivim ćelijama. Unatoč svojim prednostima, qZSI se suočavaju s izazovima kao što su povećana složenost upravljanja i veći broj pasivnih komponenti u usporedbi s tradicionalnim pretvaračima izvora napona (VSI). Osim toga, većini postojećih PWM shema za qZSI nedostaje mogućnost neovisne kontrole indeksa amplitudne modulacije i radnog ciklusa, što je bitno u aplikacijama zatvorene petlje. Ova studija uvodi inovativne sheme svemirskog vektora PWM (SVPWM), baveći se pitanjima neovisne kontrole, sinkronizacije i nenamjernog kratkog spoja u qZSI. Ocjenjuje nekoliko uspostavljenih kontinuiranih i diskontinuiranih PWM shema i predlaže dvije nove odvojene sheme temeljene na SVPWM-u koje integriraju mrtvo vrijeme i u kojima je pojava proboja sinkronizirana s početkom nultog sklopnog stanja. Ove nove sheme dizajnirane su za smanjenje gubitaka pri prebacivanju i poboljšanje upravljivosti qZSI. Eksperimentalna validacija provodi se korištenjem posebno razvijene elektroničke ploče koja omogućuje implementaciju niza PWM shema, uključujući one novopredložene. Dobiveni rezultati pokazuju da predložene PWM sheme mogu ponuditi do 6,8% veću učinkovitost i do 7,5% smanjeni naponski stres u usporedbi s najbližom konkurentskom PWM shemom iz literature. Osim toga, doprinose smanjenju elektromagnetskih smetnji i toplinskog naprezanja povezanih poluvodičkih sklopki.
Ivan Grgić
Docent | Katedra za energetsku elektroniku i automatizaciju
Istraživač i docent na Fakultetu elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje u Splitu, gdje predaje kolegije iz područja regulacijske tehnike, digitalne elektronike, elektrotehnike te električnih strojeva i transformatora. Njegovo područje interesa uključuje istražvanje pretvarača energetske elektronike u fotonaponskim sustavima i mikromrežama.
Mateo Bašić
Redoviti profesor | Katedra za energetsku elektroniku i automatizaciju
Istaživač i redoviti profesor na Fakultetu elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje u Splitu s istraživačkim interesima vezanim uz područje energetske elektronike i obnovljivih izvora energije, s posebnim naglaskom na energetski učinkovitu kontrolu invertera, baterijskih sustava, vjetroturbina, fotonaponskih elektrana i asinkronih generatora u mikromrežama.
Dinko Vukadinović
Redoviti profesor u trajnom zvanju | Katedra za energetsku elektroniku i automatizaciju
Moj istraživački interes usmjeren je na suvremene regulacijske sustave za upravljanje pretvaračima energetske elektronike, električnim motorima i električnim generatorima. Kroz rad u Istraživačkom laboratoriju za energetsku elektroniku na FESB-u, vodio sam projekte koji uključuju eksperimente i razvoj novih metoda za regulaciju električnih strojeva i pretvarača, te mentorirao doktorske radove na tu temu.