Naslov
Algoritmi i strukture upravljanja tranzistorskim energetskim pretvaračima napajanim iz jednofazne mreže
(Control algorithms and structures of transistor power converters supplied by single-phase network)

Autori
Magzan, Ante

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Fakultet elektrotehnike i računarstva

Mjesto
Zagreb

Datum
26.02

Godina
1999

Stranica
138

Mentor
Rajković, Borivoje

Neposredni voditelj
Perić, Nedjeljko

Ključne riječi
tranzistorski energetski pretvarač; uzlazni pretvarač; algoritmi upravljanja; strukture upravljanja; ulazna impedancija pretvarača; faktor ulazne snage pretvarača; poopćeni prediktivni regulator
(power transistor converter; boost converter; control algorithms; control structure; converter input impedance; converter input power factor; General Predictive Controller)

Sažetak
U ovoj disertaciji obrađeni su algoritmi i strukture upravljanja tranzistorskim energetskim pretvaračima napajanim iz jednofazne izmjenične ili istosmjerne mreže. Detaljno je obrađen uzlazni pretvarač u funkciji aktivnog filtra viših harmonika struje u pojnoj mreži. Temeljna koncepcija upravljanja uzlaznim pretvaračem zasnovana je na kaskadnom principu upravljanja ulaznom strujom i izlaznim naponom. Istraženi su konvencionalni i napredni algoritmi upravljanja kojim se osigurava: niska razina viših harmonika struje u pojnoj mreži, faktor ulazne snage veći od 0.95 kad pretvarač radi na izmjeničnoj mreži te visoka ulazna impedancija pretvarača kad radi na istosmjernoj mreži. Valjanost primjenjenih algoritama provjerena je simulacijom na matematičkom modelu s trenutačnim vrijednostima te djelomično na fizičkom laboratorijskom modelu. Neki od algoritama provjereni su na modelu i prototipu četerosustavskog pretvarača za napajanje putničkih vagona električnom energijom. Na prototipu je primijenjen konvencionalni PI algoritam jer je regulacijski sustav izveden analognim sklopovljem. Provjerena je primjenjivost poopćenog prediktivnog upravljanja u brzim procesima i dokazana uporabom GPC regulatora u upravljanju ulaznom strujom i izlaznim naponom uzlaznog pretvarača. Istražen je problem kompenzacije djelovanja valovitosti ulaznog napona na valovitost ulazne struje kada pretvarač radi na istosmjernoj mreži. Predložen je kompenzator, temeljen na modelu procesa, kojim se valovitost ulazne struje smanjuje na iznos ispod 1%. Za tvorbu signala referentne veličine ulazne struje pretvarača kad radi na izmjeničnoj mreži predloženo je rješenje kojim se osigurava praćenje ulaznog napona po iznosu i obliku uz eliminirane više harmoničke članove. Rješenje je provjereno i primijenjeno na prototipu četerosustavskog pretvarača. Kao konačni rezultat provedenih istraživanja predložena je jedinstvena struktura upravljačkog sustava uzlaznog pretvarača kad radi na istosmjernoj ili izmjeničnoj mreži. Predloženo je impulsno širinsko upravljanje (PWM) frekvencije 16 kHz uz GPC ili P regulator ulazne struje i GPC regulator izlaznog napona uzlaznog pretvarača. Simulacijom na računalu dokazano je da predloženo rješenje osigurava sve zahtjeve koje na četerosustavski pretvarač postavljaju propisi za željezničke mreže UIC 550.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Elektrotehnika

POVEZANOST RADA