ДОСЛІДЖЕННЯ ХАРАКТЕРУ ГАРМОНІЧНИХ СПОТВОРЕНЬ ТА ТЕПЛОВИХ ВТРАТ ІНВЕРТОРА ПРИ ФОРМУВАННІ ВИХІДНОЇ НАПРУГИ

Автор(и)

  • Олексій Халімовський Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна
  • В. Коротенко Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна

DOI:

https://doi.org/10.20535/1813-5420.1.2025.324270

Ключові слова:

система візуалізації, комутація, інвертор, частота, широтно-імпульсна модуляція, система керування положенням, енергоефективність

Анотація

Підвищення ефективності систем візуалізації для виконання завдань в умовах сучасних бойових дій є можливим при адекватній ситуаційній обізнаності завдяки використанню технологій автоматичного виявлення загроз. Важливим аспектом розробки таких систем візуалізації є дослідження впливу частоти ШІМ інвертора на якість формування його вихідної напруги. Внаслідок комутаційних процесів силових елементів інвертора виникають спотворення заданого гармонічного сигналу. Крім того, як відомо, цей процес, також, супроводжується тепловими втратами. Тому дослідження ступеню впливу спотворень гармонічного сигналу та теплових втрат на енергоефективність функціонування електротехнологічного комплексу візуалізації в залежності від частоти ШІМ є актуальними. Для кількісної оцінки ступеню впливу цих факторів проведено дослідження функціонування розробленої конструкції двошарової друкованої плати. Вибір і розташування елементів плати виконувався відповідно до технічних вимог з урахуванням умови щодо забезпечення у компактній конструкції таких пристроїв мінімізації електромагнітних перешкод. Розробка плати та дослідження її функціонування проводились з використанням програмного середовища Proteus. При розробці друкованої плати передбачено схемне рішення щодо згладжування можливої появи високочастотних коливань і короткочасних піків струму при підключенні силової частини інвертора до блоку живлення постійного струму. Для генерації сигналів керування драйверами затворів IR2104 силових MOSFET-транзисторів інвертора обрано мікроконтролер ATmega128-16AU. Результати досліджень свідчать про те, що при збільшенні частоти ШІМ інвертора відбувається зменшення гармонічних спотворень. Вигляд цієї залежності має гіперболічний характер. У той же час підвищення частоти ШІМ призводить до збільшення теплових втрат.

Посилання

Mohan, N., Undeland, T. M., & Robbins, W. P. Power Electronics: Converters, Applications, and Design. Wiley, 2002.

Rashid, M. H. "Power Electronics: Circuits, Devices, and Applications." Pearson, 2013.

Kazmierkowski, M. P., Krishnan, R., & Blaabjerg, F. "Control in Power Electronics: Selected Problems." Academic Press, 2002.

T.J.E. Miller, “ Brushless Permanent-Magnet and Reluctant Motor Drives,” Oxford, 1989.

International Rectifier Application Note AN-978. IR2104: Half-Bridge Driver IC

Design of FOC Brushless DC (BLDC) Motor Controller – Rohita Lokhande, Prof. Priyanka Dukre.

Speed Control Of Bldc Motor Using Sensorless Field Oriented Control By Svpwm Technique – Madhu A Karadi, Dr Balaji N.

Brushless DC Motor Fundamentals Application Note - Prepared by Jian Zhao/Yangwei Yu July 2011.

Erickson, R. W., Maksimovic, D. Fundamentals of Power Electronics. – 2nd ed. – Boston: Springer, 2001.

Deboy, G., Treu, M. Switching Loss Analysis of Power MOSFETs: A New Insight // IEEE Transactions on Power Electronics. – 2015.

L. Umanand Power Electronics: Essentials & Applications Paperback – January 1, 2009

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-03-27

Номер

Розділ

МОНІТОРИНГ, ДІАГНОСТИКА ТА КЕРУВАННЯ ЕНЕРГЕТИЧНИМИ ПРОЦЕСАМИ ТА ОБЛАДНАННЯМ