Filters
total: 103
filtered: 93
Search results for: pwm
-
Destructive impact of PWM inverters on traction AC motors
PublicationThe electric traction drives with an AC motor fed by a frequency converter are used more and more often nowadays. The most significant side effects, of a converter's output voltage forming PWM method for AC motor windings, are steep voltage changes, which can initiate several destructive phenomena. The paper presents the adverse influence of a converter common mode voltage on the motor windings's increased voltage exposure and...
-
Application of Barycentric Coordinates in Space Vector PWM Computations
PublicationThis paper proposes the use of barycentric coordinates in the development and implementationof space-vector pulse-width modulation (SVPWM) methods, especially for inverters with deformed space-vector diagrams. The proposed approach is capable of explicit calculation of vector duty cycles, independentof whether they assume ideal positions or are displaced due to the DC-link voltage imbalance. The use ofbarycentric coordinates also...
-
Algorytm PWM dla 9-fazowego silnika indukcjnego
Publication -
Selective Harmonic Elimination PWM For a Cascaded Multi-level Inverter
PublicationThis paper deals with the selective harmonic elimination pulse width modulation (SHE-PWM) technique. This technique is used for the elimination of selected dominant low order harmonics in the multi-level inverter output voltage. The presence of these harmonics is the essential drawback of such kind of inverters; especially when it is used for the control of different AC drivers. The SHE-PWM is based...
-
Destructive Consequences of PWM Inverter Feeding for Traction AC Motors
PublicationThe electric traction drives with an AC motor fed by a frequency converter are used more and more often nowadays. The most significant side effects, of a converter's output voltage forming PWM method for AC motor windings, are steep voltage changes, which can initiate several destructive phenomena. The paper presents the adverse influence of a converter common mode voltage on the motor windings' increased voltage exposure and the...
-
Advanced current regulated PWM inverter with simplified load model.
PublicationW artykule przedstawionio nowy regulator prądu stojana silnika asynchronicznego zasilanego z falownika napięcia. Regulator wykorzystuje obliczenia siły elektromotorycznej silnika. Rozważonio wpływ zmian parametrów silnika na działanie regulatora. Wykorzystano uproszczony model silnika bez uwzględnienienia rezystancji stojana. Zastosowano stałą częstotliwość próbkowania prądu. Układ zrealizowania w programie symulacyjnym oraz na...
-
Hybridized PWM Strategy for Three- and Multiphase Three-Level NPC Inverters
PublicationA simple hybridized pulsewidth modulation (PWM) algorithm for three- and multiphase three-level neutral point clamped (NPC) inverters is proposed. The proposed solution is based on classical space vector PWM (SVPWM) algorithms for two-level inverters but can also be based on sinusoidal PWM with min–max injection. An additional level of output voltage is obtained by modifying the resulting switching patterns taking into account...
-
Single and Three -Phase PWM AC/AC Converters as Semiconductor Transformers
PublicationAC voltage transformation circuits contain pure or reactance PWM AC/AC converters. These circuits can be treated as AC/AC semiconductor transformers. This paper reviews single-phase and three-phase topologies: both non-isolated and isolated, single as well as two quadrant structure. Additionally, this paper present selected examples of their applications.
-
Niekorzystny wpływ przekształtnikowego zasilania PWM na silniki asynchroniczne trakcyjne
PublicationThe electric traction drives with an AC motor fed by a frequency converter are used more and more often nowadays. The most significant side effects, of a converter's output voltage forming PWM method for AC motor windings, are steep voltage changes, which can initiate several destructive phenomena. The paper presents the adverse influence of a converter common mode voltage on the motor windings' increased voltage exposure and the...
-
Bearing current path and pulse rate in PWM-inverter-fed induction
Publication -
DIGITAL HYDRAULICS CIRCUIT BASED ON PWM FUNCTION FOR CONTROLLING HYDRAULIC ACTUATOR POSITION
PublicationHydraulic systems are used in many different industries, such as multi-source hydrostatic drive systems. In traditional hydraulic systems, a proportional servo valve is used to control the position of hydraulic actuators. The low energy efficiency and high cost of these control valves are two major problems with these systems. Digital hydraulics is one of the most unique ideas on how to solve these problems. Researchers like digital...
-
Common-Mode Voltage and Bearing Currents in PWM Inverters: Causes, Effects and Prevention
PublicationIn modern induction motor drives an increase of transistors' switching frequency and a decrease of switching times are the sources of some serious problems. The high dv/dt and the common mode voltage generated by the inverter PWM control results in the appearances of bearing currents, shaft voltages, motor terminal overvoltages, the decrease of motor efficiency, and electromagnetic interference. The aspects of common mode (CM)...
-
The PWM current source inverter with IGBT transistors and multiscalar model control system
PublicationW niniejszym artykule przedstawiono struktury układów sterowania maszyny indukcyjnej zasilanej z falownika prądu. Przedstawiono metodę modulacji szerokości impulsów dla falownika prądu. Pokazano modele matematyczne maszyny indukcyjnej klatkowej zasilanej z falownika prądu. Przedstawiono trzy układy regulacji sterowania multiskalarnego z czego dwa są nowe. Rozważania teoretyczne zweryfikowano za pomocą badań symulacyjnych.
-
New Alternative Passive Networks to Improve the Range Output Voltage Regulation of the PWM Inverters
Publication -
A New Approach to the PWM Modulation for the Multiphase Matrix Converters Supplying Loads with Open-End Winding.
PublicationThis article presents three variants of the Pulse Width Modulation (PWM) for the Double Square Multiphase type Conventional Matrix Converters (DSM-CMC) supplying loads with the open-end winding. The first variant of PWM offers the ability to obtain zero value of the common-mode voltage at the load's terminals and applies only six switches within the modulation period. The second proposal archives for less Total Harmonic Distortion...
-
The effect of PWM frequency on the effectiveness of protection against electric shock using residual current devices
PublicationW artykule przedstawiono analizę widmową odkształconego prądu ziemnozwarciowego z obwodu silnika o regulowanej prędkości obrotowej za pomocą przemiennika częstotliwości. Oceniono skuteczność ochrony przeciwporażeniowej wykorzystującej wyłączniki różnicowoprądowe przy różnych wartościach częstotliwości PWM przemiennika. Przedstawiono charakterystykę działania proponowanego wyłącznika różnicowoprądowego.
-
The effect of PWM frequency on the effectiveness of protection against electric shock using residual current devices
PublicationW referacie przedstawiono analizę widmową odkształconego prądu ziemnozwarciowego z obwodu silnika o regulowanej prędkości obrotowej za pomocą przemiennika częstotliwości. Oszacowano wpływ tego odkształcenia na próg fibrylacji serca. Analizowano skuteczność ochrony przeciwporażeniowej wykorzystującej wyłączniki różnicowoprądowe przy różnych wartościach częstotliwości PWM przemiennika. Przedstawiono charakterystykę działania zaproponowanego...
-
A new concept of PWM duty cycle computation using the Barycentric Coordinates in a Three-Dimensional voltage vectors arrangement
PublicationThe paper presents a novel approach to the Pulse Width Modulation (PWM) duty cycle computing for complex or irregular voltage vector arrangements in the two (2D) and three–dimensional (3D) Cartesian coordinate systems. The given vectors arrangement can be built using at least three vectors or collections with variable number of involved vectors (i.e. virtual vectors). Graphically, these vectors form a convex figure, in particular,...
-
Size and mass minimization of capacitor bank in a power converter DC line of DC drive with closed loop control system with PWM and current limitation
PublicationPaper deals with evaluation equations for power filter of AC-DC power converter which allows to provide size and mass minimization of capacitor bank in DC drive closed loop systems with PWM and current limitation. Reliability of provided equations is proved by simulation in MATLAB/Simulink
-
Dwukierunkowy przekształtnik 4L-DC z aktywną regulacją napięć w obwodzie pośredniczącym
PublicationW artykule opisano model laboratoryjny i wyniki badań dwukierunkowego symetrycznego (ang. Back-to-Back) przekształtnika 4L-DC (ang. Four Level Diode Clamped) z dwukierunkowym dwustopniowym przetwarzaniem energii (połączenie typu ang. Back-To-Back). W celu równoważenia i regulacji napięć kondensatorów w obwodzie pośredniczącym układu zastosowano dwa trójpoziomowe przerywacze DC-DC sterowane synchronicznie metodą modulacji PO-PWM...
-
An Extended Control of the Input Angle for Matrix Converters Connected with the Non-Unity Power Factor Loads.
PublicationThis paper proposes a novel PWM modulation algorithm for Multiphase Conventional Matrix Converters (MCMC), with 3 inputs and k outputs, using the transfer function of the load angle. The proposed approach extends the range of power angle control at the input during the operation with a maximum voltage transfer ratio. The proposed concept is based on the Direct Analytic Voltage PWM (DAV--PWM) modulation with an elliptical trajectory...
-
space-vector pulse width modulation for three-level npc converter with the neutral point voltage control
PublicationPrzedstawiono strategię modulacji PWM dla trójpoziomowych falowników NPC z predykcją i kompensacją asymetrii rozkładu napięcia na kondensatorach obwodu pośredniczącego
-
Budowa i sterowanie układu równoważenia napięć w obwodziepośredniczącym czteropoziomowego przekształtnika 4l-DCC
PublicationW artykule opisano budowę nowego układu równoważenia napięć w obwodzie pośredniczącym czteropoziomowego przekształtnika4L-DCC (ang. Four Level Diode Clamped Converter) oraz zaproponowano dwa alternatywne algorytmy modulacji szerokości impulsów - modulacjęPD-PWM (ang. Phase Disposition PWM) oraz PO-PWM (ang. Phase Opposition PWM). Zawarto rozważania dotyczące realizacji układu regulacjinapięć kondensatorów obwodu pośredniczącego.
-
A Direct Modulation for Matrix Converters based on the Onecycle Atomic operation developed in Verilog HDL.
PublicationThis paper presents a fast direct Pulse Width Modulation (PWM) algorithm for the Conventional Matrix Converters (CMC) developed in Verilog Hardware Description language (HDL). All PWM duty cycle calculations are performed in one cycle by an atomic operation designed as a digital module using FPGA basic blocks. The algorithm can be extended to any number of output phase. The improved version of the discontinuous Direct Analytic...
-
Estimation of interior-permanent-magnet-synchronous-motor rotor position by analysis of phase-current derivatives
PublicationThis paper describes an algorithm for estimation of IPMSM rotor angular position. The algorithm uses derivatives of motor phase currents resulting from PWM modulation to obtain the rotor position. The presented method is designed for medium- and high-speed range, since it is based on determination of the EMF vector. Calculation of the motor position is performed in every PWM cycle. The standard SV-PWM method is used to determine...
-
IPMSM rotor position estimator based on analysis of phase current derivatives
PublicationThis paper describes an algorithm for estimation of IPMSM angular rotor position. The algorithm uses derivatives of motor phase currents resulting from PWM modulation to obtain the rotor position. The presented method is designed for medium- and high-speed range, since it is based on determination of the EMF vector. Algorithm is characterised by a very simple formulae. The calculation of rotor position is performed in every PWM...
-
Derivation of motor mean phase currents in PMSM drives operating with low switching-to-fundamental frequency ratio
PublicationPulse width modulation (PWM) of inverter output voltage causes the waveforms of motor phase cur-rents to consist of distinctive ripples. In order to provide suitable feedback for the motor current con-trollers, the mean value must be extracted from the currents’ waveforms in every PWM cycle. A com-mon solution to derive the mean phase currents is to sample their value at the midpoint of a symmetrical PWM cycle. Using an assumption...
-
High Frequency Harmonics Emission in Smart Grids
PublicationPulse-width modulated rectifiers are nowadays commonly used for AC to DC power conversion. PWM rectification technology is very effective and allows for bidirectional power flow with the possibility of power factor improvement and low-order harmonic emission limitation. Unfortunately, employed PWM boost topology results with generation of input current harmonic distortions in a frequency range tightly correlated to modulation frequency....
-
Low Frequency Conducted Emissions of Grid Connected Static Converters
PublicationPulse-width modulated rectifiers are nowadays commonly used for AC to DC power conversion. PWM rectification technology is very effective and allows for bidirectional power flow with the possibility of power factor improvement and low-order harmonic emission limitation. Unfortunately, employed PWM boost topology results with generation of input current harmonic distortions in a frequency range tightly correlated to modulation frequency....
-
Error analysis of calculating average d-q current components using Regular Sampling and Park transformation in FOC drives
PublicationIn electric drives using voltage source inverters, motor currents contain ripple component resulting from pulse-width modulated (PWM) voltage. The frequency range of the ripples is much higher than the bandwidth of current control. Therefore the control is performed on the basis of a fundamental current component, i.e. average value with the averaging time being the PWM period. In majority of cases the average current is measured...
-
Kompensacja wpływu czasu martwego i spadków napięcia na przewodzących elementach półprzewodnikowych w falowniku napięcia.
PublicationW artykule przedstawiono metodę kompensacji wpływu czasu martwego i spadków napięcia na przewodzących elementach półprzewodnikowych. Zaprezentowano wyniki badań symulacyjnych i eksperymentalnych, które dowodzą, iż zaproponowana metoda kompensacji efektywnie zmniejsza wpływ zniekształceń napięcia na wyjściu falownika w szerokim zakresie zmian wartości częstotliwości nośnej w przypadku modulacji PWM oraz RPWM.
-
High Frequency Harmonics Emission of Modern Power Electronic AC-DC Converters
PublicationModern AC/DC converters with bidirectional power flow employing PWM boost topology generate harmonic distortions of input current in relatively high frequency range tightly related to modulation carrier frequency. These frequencies and its multiples in typical applications are usually located in frequency range from single up to several of kHz. Increased harmonic emission in this frequency range can easily and harmfully influence...
-
Formowanie wektorów napięcia wyjściowego w pięciofazowych falownikach napięcia
PublicationW falownikach pięciofazowych, załączenie wektorów aktywnych powoduje jednoczesne formowane dwóch, zależnych od siebie wektorów napięcia wyjściowego. Sterowanie pięciofazowymi silnikami indukcyjnymi wymaga, aby wektory te miały ściśle określone długości i położenia. Niezależne formowanie dwóch wektorów napięcia o parametrach określonych w układzie sterowania silnikiem wymaga zastosowania odpowiedniej strategii Modulacji Szerokości...
-
Application of Analytic Signal and Smooth Interpolation in Pulse Width Modulation for Conventional Matrix Converters
PublicationThe paper proposes an alternative and novel approach to the PWM duty cycles computation for Conventional Matrix Converters (CMC) fed by balanced, unbalanced or non–sinusoidal AC voltage sources. The presented solution simplifies the prototyping of direct modulation algorithms. PWM duty cycles are calculated faster by the smooth interpolation technique, using only vector coordinates, without trigonometric functions and angles. Both...
-
Synchronized six-step voltage generation in high-speed PMSM drive
PublicationSynchronized voltage generation has already been considered in the context of pulse width modulation (PWM). References prove that synchronized PWM substantially decreases subharmonics in inverter output voltage when operating with low switching-to-fundamental frequency ratio. This paper identifies problems of unsynchronized voltage generation in electric drives under six-step inverter operation. Guidelines for the synchronization...
-
Sensorless IPMSM drive with rotor position estimator based on analysis of phase current derivatives
PublicationThis paper describes a sensorless Interior Permanent Magnet Synchronous Motor (IPMSM) drive designed for traction applications. Wide-speed sensorless operation is provided with the use of three methods of rotor position estimation designed for: a standstill, low- and high-speed range. The paper focuses on the high-speed estimation algorithm. The estimator uses the derivatives of motor phase currentsresulting from PWM modulation...
-
Dead-Time Effect Compensation Based on Additional Phase Current Measurements
PublicationThis paper proposes a new method of dead-time effect compensation. The proposed solution is based on additional phase current measurements realized by analog-to-digital converters. These measurements are carried out at the time instants specified by a pulsewidth-modulation (PWM) strategy. This makes it possible to estimate inverter currents at the commutation instants and, finally, to estimate the voltage error caused by dead time. This...
-
Control strategy for the multilevel cascaded H-bridge converter
PublicationThe paper presents the control strategy for Cascaded H-bridge (CHB) converter . The converter output voltage using Space-Vector Pulse Width Modulation (SV-PWM) strategy is controlled. The DC-link voltages are controlled by appropriate choice of H-Bridges and appropriate choice of active and passive vectors.
-
Active Power Quality Controllers
PublicationDynamic Static Synchronous Compensator is the most important controller for distribution networks and probably in SEEN. It has been widely used since the 1990s to regulate system voltage precisely, improve voltage profile, reduce voltage harmonics, reduce transient voltage disturbances and load compensation. Rather than using conventional capacitors and inductors combined with fast switches, the D-STATCOM uses a power-electronics...
-
A boost topology active power factor corrector.
PublicationPrzedstawiono układ analogowego aktywnego korektora zbudowanego na układzie scalonym kontrolera PWM oraz tranzystorem MOS jako okresowo przełączonym kluczem. Układ korektora zapewnia pobór prądu z sieci energetycznej w postaci przebiegu prawie sinusoidalnego o małych zniekształceniach i w fazie z sinusoidalnym napięciem sieci.
-
Direct modulation for conventional matrix converters using analytical signals and barycentric coordinates
PublicationThis paper proposes the generalized direct modulation for Conventional Matrix Converters (CMC) using the concept of analytical signals and barycentric coordinates. The paper proposes a novel approach to the Pulse Width Modulation (PWM) duty cycle computing, which allows faster prototyping of direct control algorithms. The explanation of the new idea using analytical considerations demonstrating the principles of direct voltage...
-
Bezczujnikowe sterowanie trakcyjnym silnikiem IPMSM małej mocy
PublicationThis paper describes an algorithm for estimation of IPMSM angular rotor position. The algorithm uses derivatives of motor phase currents resulting from PWM modulation to obtain the rotor position. Control of the IPMSM electromagnetic torque requires a precise estimation of the rotor angular position throughout the wide speed range. This involves using a set of estimation methods switched with the dependence on the actual rotor...
-
Przekształtnik prądu jako sterownik w układach napędowych z silnikami indukcyjnymi
PublicationThe circuits used for power conversion applied in drives with electric machines are classified into two groups: voltage source inverters (VSI) and current source inverters (CSI). Application of the current source inverter results in better properties of drive than application of voltage source inverter because there is no output filter. The development of power electronics and especially the IGBTs, in which on/off-times are very...
-
Current Source Inverter Fed Drive
PublicationThis book covers three-phase and multiphase (more than three-phase) motor drives including their control and practical problems faced in the field (e.g., adding LC filters in the output of a feeding converter), are considered. The new edition contains links to Matlab®/Simulink models and PowerPoint slides ideal for teaching and understanding the material contained within the book. Readers will also benefit from the inclusion of: A...
-
Realizacja modulacji bazującej na koncepcji wektorów wirtualnych z wykorzystaniem funkcji kształtu dla przekształtników trójpoziomowych NPC
PublicationW artykule opisano modulację szerokości impulsów bazującą na koncepcji wektorów wirtualnych z wykorzystaniem funkcji kształtu. Algorytmy modulacji PWM bazujące na funkcji kształtu są realizowane bez funkcji trygonometrycznych. Nieskomplikowana formuła wyznaczania wartości funkcji kształtu oraz jej właściwości pozwalają na efektywniejszą realizację obliczeń w procesorze oraz łatwiejszą implementację różnychalgorytmów sterowania...
-
DC-link voltage balancing in cascaded H-Bridge converters
PublicationIn the paper a DC-link voltage balancing strategy for multilevel Cascaded H-Bridge (CHB) converter is proposed. Presented solution bases on optimal choice of active vector durations in Space-Vector Pulse Width Modulation (SV-PWM). It makes it possible to DC-link voltages control and to properly generate the output voltage vector in the case of DC-link voltage unbalance. Results of simulation and experimental researches...
-
High Performance Control of AC Drives with Matlab/ Simulink
PublicationExplore this indispensable update to a popular graduate text on electric drive techniques and the latest converters used in industry. The Second Edition of High Performance Control of AC Drives with Matlab®/Simulink delivers an updated and thorough overview of topics central to the understanding of AC motor drive systems. The book includes new material on medium voltage drives, covering state-of-the-art technologies and challenges...
-
A Simplified SVPWM Technique for Five-leg Inverter with Dual Three-phase Output
PublicationThis article proposes a simplified space vector pulse-width modulation (SVPWM) technique five-leg inverter with dual three-phase output. An idea to fed the dual tree-phase machine by the multiphase voltage source inverters (VSIs) is not new. Dual- and multi-motor drive systems are widely used in the industry applications. The most popular fields are: electric vehicles (EVs) and traction systems. Moreover, the specific characteristic...
-
Zastosowanie tranzystorów IGBT w napędach maszyn wibracyjnych
PublicationPrzedstawiono układ elektroniczny stopnia mocy maszyny wibracyjnej i przetwarzanie cyfrowe sygnałów sterujących. W rozwiązaniu tym zastosowano układ mostka tranzystorów IGBT sterowany mikroprocesorowo przy użyciu generatora PWM, który wytwarza sygnał o przebiegu prostokątnym z cyfrowo regulowanym wypełnieniu oraz z możliwością zmiany częstotliwości w dużym zakresie. Wykonany stopień mocy zastosowano do zasilania wzbudnika drgań...
-
Modelowanie propagacji i filtracji zniekształceń w lokalnych sieciach elektroenergetycznych
PublicationW artykule opisano przykład wpływu pracy UPS o mocy 30 kVA na sieć zasilającą i odbiorczą. Prostownik typu boost PWM pobiera prąd o znacznej zawartości harmonicznych o częstotliwości na poziomie kHz i jest źródłem zaburzeń propagowanych na obwody odbiorcze. Za cel pracy przyjęto odwzorowanie obserwowanych procesów generacji i propagacji zaburzeń za pomocą modelowania obwodowego.
-
Czteropoziomowy falownik napięcia 6 kV typu "Diode Clamped". Budowa i sterowanie.
PublicationW artykule rozpatrzono zagadnienia budowy falowników PWM dużej mocy i średniego napięcia. Opisano model laboratoryjny 4-poziomowego falownika napięcia typu "Diode Clamped", przeznaczony do weryfikacji eksperymentalnej rozwiązań "software" i "hardware" takiego pierwszego polskiego prototypu 6kV/1MVA. Przedstawiono algorytm SVPWM zaimplementowany w układzie DSP. Zamieszczono wybrane wyniki eksperymentalne badań modelu oraz omówiono...
-
A New Three-Dimensional Space Vector Modulation for Multilevel Four-Leg Converters Based on the Shape Functions of Tetrahedral Element
PublicationThe paper proposes a new three-dimensional space vector pulse-width modulation (3D-SVPWM) algorithm for multilevel four-leg converters. The proposed PWM duty cycle calculation is based on the shape functions of the threedimensional tetrahedral finite elements. The algorithm ensures synthesis of accurate and undistorted output voltages even under significant imbalance or ripple in the DC-link voltages. At the same time, the algorithm...
-
Pulse-Width Modulation of Power Electronic DC–AC Converter
PublicationThe Second Edition of High Performance Control of AC Drives with Matlab®/Simulink delivers an updated and thorough overview of topics central to the understanding of AC motor drive systems. The book includes new material on medium voltage drives, covering state-of-the-art technologies and challenges in the industrial drive system, as well as their components, and control, current source inverter-based drives, PWM techniques for...
-
Analiza stabilności pracy sieciowych pojazdów z napędem energoelektronicznym.
PublicationNowoczesne pojazdy trakcyjne są wyposażane w filtry wejściowe LO, falowniki napięcia z modulacją PWM, silniki indukcyjne o łącznej mocy kilku MW oraz sterowniki komputerowe, realizujące algorytmy sterowania napędem. Jednym z zagrożeń w funkcjonowaniu tego typu pojazdów jest potencjalna możliwość pojawienia się oscylacji napięcia i prądu w układzie zasilania. Przedstawiono rezultaty komputerowej analizy systemu - podstacje trakcyjne,...
-
Zastosowanie funkcji kształtu w sterowaniu przekształtnikami matrycowymi w warunkach asymetrii napięć zasilających
PublicationW artykule przeanalizowano sterowanie przekształtnikami matrycowymi z zastosowaniem funkcji kształtu trójkątnego elementu skończonego. Bazując na właściwościach funkcji kształtu, zaproponowano nowy algorytm modulacji PWM dla dwumodułowych przekształtników matrycowych pozwalający na zwiększenie amplitudy napięcia wyjściowego oraz kształtowanie poprawnych i sinusoidalnych prądów wyjściowych w warunkach asymetrii napięć zasilających....
-
Four Level Diode-Clamped Back-To-Back Converter with Active DC Link Voltage Control
PublicationThis article presents the design and control of 4L-DC back-to-back converter. To solve the DC link voltage balancing problem in four-level converter a new three-level double chopper topology based on PO-PWM modulation was designed and successfully tested. Also, the paper describes two phase space vector pulse width modulation 2P-SVPWM based on the shape function of finite elements. The control structure with modified Dead-Beat...
-
Zastosowanie funkcji kształtu w sterowaniu przekształtnikami matrycowymi w warunkach asymetrii napięć zasilających
PublicationW artykule przeanalizowano sterowanie przekształtnikami matrycowymi z zastosowaniem funkcji kształtu trójkątnego elementu skończonego. Bazując na właściwościach funkcji kształtu, zaproponowano nowy algorytm modulacji PWM dla dwumodułowych przekształtników matrycowych pozwalający na zwiększenie amplitudy napięcia wyjściowego oraz kształtowanie poprawnych i sinusoidalnych prądów wyjściowych w warunkach asymetrii napięć zasilających....
-
The effect of earth fault current harmonics on tripping of residual current devices
PublicationSzerokie zastosowanie przekształtników, a w szczególności przemienników częstotliwości sprawia, że wyłączniki różnicowoprądowe znajdują się w obwodach, w których może płynąć odkształcony prąd ziemnozwarciowy. Prąd ziemnozwarciowy w obwodach z przemiennikami częstotliwości zawiera harmoniczne, których rząd głównie zależy od częstotliwości PWM. Odkształcony prąd wpływa na poprawne wyzwalanie wyłączników różnicowoprądowych. W artykule...
-
Power Surge Compensator based on a Four Level Diode Clamped Inverter for ship application. Average model
PublicationPaper presents continuous average value model of Power Surge Compensator based on a Four Level Diode Clamped Inverter with super capacitor as a energy storage device. This conditioner is design for power surge or fluctuation elimination, by compensating it with energy stored in ESD. Continuous average value model of multilevel S-PWM has been presented also. Summary of raised problem is a simulation model made in PowerSim Psim 8...
-
Modelowanie propagacji i filtracji zniekształceń w lokalnych sieciach elektroenergetycznych
Publicationstr. 67-69, 9 rys., 4 poz. lit.W referacie opisano przykład wpływu pracy UPS o mocy 30 kVA na sieć zasilającą i odbiorczą. Prostownik typu boost PWM pobiera prąd o znacznej zawartości harmonicznych przy podstawowej częstotliwości 11 kHz i jest źródłem zaburzeń propagowanych na obwody odbiorcze. Za cel pracy przyjęto odwzorowanie obserwowanych procesów generacji i propagacji zaburzeń za pomocą modelowania obwodowego.
-
Stany przejściowe w układzie zasilania zagrażające funkcjonowaniu sieciowych pojazdów trakcyjnych z napędem energoelektronicznym, Przegląd Elektrotechniczny R.80 NR 10/2004 s. 1020-1024, 9 rysunków, bibliografia 13 pozycji.
PublicationSieciowe pojazdy trakcyjne są wyposażane w filtry wejściowe LO, tłumiące tętnienia prądu, przekształtniki impulsowe PWM, przetwarzające energię prądu stałego na trójfazową prądu przemiennego zasilającą silniki indukcyjne, oraz sterowniki komputerowe, realizujące algorytmy sterowania napędem. Jednym z zagrożeń w funkcjonowaniu tego typu pojazdów jest potencjalna możliwość pojawienia się oscylacji napięcia i prądu w układzie zasilania....
-
Układ wspomagania sterowania maksimum mocy modułów fotowoltaicznych
PublicationW artykule przedstawiono układ wspomagania sterowania mocą pobieraną z modułu fotowoltaicznego. Na wstępie przedstawiono i omówiono model ogniwa fotowoltaicznego. Następnie, bazując na właściwościach modułów fotowoltaicznych zaproponowano układ wspomagający system mikrokontrolera w sterowaniu przetwornicą impulsową DC/DC. W części końcowej przedstawiono wstępne wyniki pomiarów wykonanego układu prototypowego. Badany układ prototypowy...
-
Hybrydowa koncepcja łagodzenia stromości zmian napięcia du/dt dla wielopoziomowych przekształtników kaskadowych SiC
PublicationW referacie zaproponowano nową hybrydową koncepcję łagodzenia stromości zmian napięcia du/dt w wielopoziomowych przekształtnikach kaskadowych SiC. Proponowana koncepcja polega na wykorzystaniu nietłumionego filtra du/dt, podatnego na rezonans oraz zastosowaniu w algorytmie sterowania PWM dodatkowych impulsów sterujących tranzystorami SiC MOSFET, wymuszających rezonansowe przełączanie napięcia na wyjściu filtra. Efekt zmniejszenia...
-
Hybrydowa koncepcja łagodzenia stromości zmian napięcia du/dt dla wielopoziomowych przekształtników kaskadowych SiC
PublicationW referacie zaproponowano nową hybrydową koncepcję łagodzenia stromości zmian napięcia du/dt w wielopoziomowych przekształtnikach kaskadowych SiC. Proponoana koncepcja polega na wykorzystaniu nietłumionego filtra du/dt, podatnego na rezonans oraz zastosowaniu w algorytmie sterowania PWM dodatkowych impulsów sterujących tranzystorami SiC MOSFET, wymuszających rezonansowe przełączanie napięcia na wyjściu filtra. Efekt zmniejszenia...
-
Conducted emi identification in power electronic converters : modeling of EMI generation and propagation using circuit simulation and wiener filtering methods.
PublicationThis work presents the circuit simulations and the conventional signal processing technique (Wiener filtering) in order to reconstruct conducted ElectroMagnetic Interferences (EMI), generated and propagated in power electronics converters. In the simulation study, the most accurate presently available models of components of circuit have been used and improved. The proposed Wiener filtering method allows to identifying the transfer...
-
SiC-based T-type modules for multi-pulse inverter with coupled inductors
PublicationThe paper presents SiC-based three-level T-type modules designed for a high-performance 30kVA DC/AC inverter operating at high frequency 85 kHz with low THD of the output voltage. This inverter system consists of two integrated parts. The first part is active and contains three parallelconnected three-phase T-type modules built with fast-switching SiC power transistors. The second, passive part of the system is a set of inductors...
-
Single-phase, Five-level Inverter with SPWM-Based Neutral Point Voltage Balancing Scheme
PublicationMultilevel inverter topologies provide several advantages over two-level inverter configuration. These benefits are the reason for the growing interest in multilevel topologies among research society. One of the most popular topological concepts (diode and active switch clamping) requires neutral-point potential balancing due to series-connected capacitor banks across the input dc link in such derived inverter configurations. This...
-
Induction Generator with Direct Control and a Limited Number of Measurements on the Side of the Converter Connected to the Power Grid
PublicationThe article presents an induction generator connected to the power grid using the AC/DC/AC converter and LCL coupling filter. Three-level inverters were used in the converter, both from the generator side and the power grid side. The algorithm realizing Pulse Width Modulation (PWM) in inverters has been simplified to the maximum. Control of the induction generator was based on the Direct Field-Oriented Control (DFOC) method. At...
-
Pulse-Width Modulation Template for Five-Level Switch-Clamped H-Bridge-Based Cascaded Multilevel Inverter
PublicationThis article presents a carrier-based pulse-width modulation (PWM) template for a 5-level, H bridge-based cascaded multilevel inverter (MLI). The developed control concept generates adequate modulation template for this inverter topology wherein a sinusoidal modulating waveform is modified to fit in a single triangular carrier signal range. With this modulation approach, classical multiplicity and synchronization of the triangular...
-
The Conceptual Research over Low-Switching Modulation Strategy for Matrix Converters with the Coupled Reactors
PublicationIn this paper, different Pulse Width Modulation (PWM) strategies for operating with a low-switching frequency, a topology that combines Conventional Matrix Converters (CMCs), and Coupled Reactors (CRs) are presented and discussed. The principles of the proposed strategies are first discussed by a conceptual analysis and later validated by simulation. The paper shows how the combination of CMCs and CRs could be of special interest...
-
Wpływ budowy stopni wejściowych falowników na generowanie prądów wirowych i upływowych
PublicationPodstawowymi rozwiązaniami stopni wejściowych falowników są układy z:-prostownikiem 6-pulsowym stosowanym dla obniżenia kosztów,-prostownikiem 12 lub 18-pulsowym stosowanym dla obniżenia zniekształceń harmonicznych,- sterowanym prostownikiem 6-pulsowym PWM stosowanym dla obniżenia zniekształceń harmonicznych oraz zwiększenia współczynnika mocy.Zawartość harmonicznych po stronie zasilania ma wpływ na możliwość powstania potencjalnych...
-
Hybrid‐mode single‐slope ADC with improved linearity and reduced conversion time for CMOS image sensors
PublicationIn the paper, a single‐slope analog‐to‐digital converter (ADC) for integrated CMOS image sensor applications with an improved technique of conversion has been proposed. The proposed hybrid‐mode ADC automatically uses one of the following conversion techniques: time based (i.e. PWM) or voltage based (i.e. single‐slope). During the ADC operation, the clock frequency and reference voltage are modified in order to reduce the conversion...
-
Bezczujnikowe sterowanie maszyną indukcyjną zasilaną z falownika prądu
PublicationW układach napędowych przez nazwę bezczujnikowe sterowanie rozumie się sterowanie maszyną bez pomiaru prędkości kątowej wirnika. Prędkość kątową oblicza się wykorzystując model maszyny lub cechy fizykalne maszyny, w niniejszej pracy wykorzystano obserwator prędkości kątowej wirnika opracowany na podstawie modelu matematycznego maszyny indukcyjnej klatkowej. Układy napędowe z falownikiem napięcia znalazły powszechne uznanie ze względu...
-
Design of a Shape-Memory-Alloy-Based Carangiform Robotic Fishtail with Improved Forward Thrust
PublicationShape memory alloys (SMAs) have become the most common choice for the development of mini- and micro-type soft bio-inspired robots due to their high power-to-weight ratio, ability to be installed and operated in limited space, silent and vibration-free operation, biocompatibility, and corrosion resistance properties. Moreover, SMA spring-type actuators are used for developing different continuum robots, exhibiting high degrees...
-
Reliability and types of diagnosis in the process of diesel engine operation
PublicationThe article presents complexity of the problem concerning development of diagnosis with defined reliability by a diagnosing system (SDG) on technical condition of marine combustion engines, especially main engines. It was shown that development of the final diagnosis, the so-called initial operation diagnosis, on the operational usability (fDG on PEx) of a main engine in particular, is not possible without prior development of...
-
Dual Active Bridge (DAB) DC-DC converter for multilevel propulsion converters for electrical multiple units (EMU)
PublicationSemiconductor power devices made from silicon carbide (SiC) reached a level of technology enabling their widespread use in power converters. Two different approaches to implementation of modern traction converters in electric multiple units (EMU) have been presented in recent years: (i) 3.3-kV SiC MOSFET-based three-level PWM inverter with regenerative braking and (ii) 6.5-kV IGBT-based four-quadrant power electronic traction transformer...
-
A Single-Carrier-Based Pulse-Width Modulation Template for Cascaded H-Bridge Multilevel Inverters
PublicationMultiplicity of the triangular carrier signals is a criterion for the extension of sinusoidal pulsewidth modulation, SPWM, to a number of output voltage levels per phase-leg in cascaded H-bridge (CHB) multilevel inverter (MLI). Considering medium and high voltage applications where appreciable number of output voltage levels from CHB MLI is needed, commensurate high number of carrier signals in either classical level- or phase-shifted...
-
Motor Cable Effect on the Converter Fed AC Motor Common Mode Current
PublicationAnaliza zaburzeń elektromagnetycznych przewodzonych w przekształtnikowych układach napędowych wymaga uwzględniania pojemności pasożytniczych występujących w przekształtniku, uzwojeniach silnika oraz kablu zasilającym silnik. Dynamiczne zmiany napięć na uzwojeniach silników zasilanych z przekształtników częstotliwości PWM oraz związane bezpośrednio z nimi składowe wspólne prądów zaburzeń przewodzonych są istotnie związane z zjawiskami...
-
Design advantages and analysis of a novel five-phase doubly-fed induction generator
PublicationPurpose – The purpose of this paper is to provide an analysis of the performance of a new five-phase doubly fed induction generator (DFIG). Design/methodology/approach – This paper presents the results of a research work related to fivephase DFIG framing, including the development of an analytical model, FEM analysis as well as the results of laboratory tests of the prototype. The proposed behavioral level analytical model is based...
-
Sterowanie trakcyjnym silnikiem synchronicznym z magnesami trwałymi zagłębionymi w wirniku bez pomiaru wielkości mechanicznych
PublicationPraca dotyczy zastosowania bezczujnikowej metody sterowania silnikiem synchronicznym z magnesami trwałymi zagłębionymi w wirniku (IPMSM) w trakcyjnym układzie napędowym małej mocy zawierającym sterownik mikroprocesorowy oraz falownik tranzystorowy. Regulacja momentu elektromagnetycznego silnika IPMSM wymaga pomiaru położenia kątowego wirnika. Proponowana metoda jest tzw. metodą bezczujnikową - bez sprzężeń zwrotnych od wielkości...
-
Shaping the SPL Spectra of the Acoustic Noise Emitted by Inverter-Fed Indu- ction Motors
PublicationW artykule przedstawiono nowe podejście do zmniejszania wpływu właściwości mechanicznych maszyny na emitowany przez nią hałas akustyczny. Dokonano identyfikacji mechanicznych rezonansów maszyny wykorzystując modulację RPWM z losowym wyborem częstotliwości nośnej oraz modulację sigma delta, dla której otrzymano relatywnie płaskie widmo prądu. Skonstruowano na tej podstawie funkcję gęstości prawdopodobieństwa wyboru częstotliwości...
-
Przewidywanie widma hałasu silnika synchronicznego z magnesami trwałymi na podstawie modelowania eksperymentalnego.
PublicationW referacie przedstawiono zastosowanie symulacji komputerowej do estymacji hałasu wytwarzanego przez silnik synchroniczny z magnesami trwałymi zasilany z falownika napięcia. Przedstawiono opis metody estymacji hałasu silnika na podstawie widma prądu fazowego oraz zaprezentowano i porównano wyniki pomiaru widma hałasu emitowanego przez silnik oraz widma hałasu estymowanego za pomocą prezentowanej metody.
-
Eliminacja czasów martwych w algorytmie sterującym modulacją szerokości impulsów
PublicationW artykule przedstawiono metodę modulacji szerokości impulsów, w której wyeliminowano konieczność wprowadzania czasów martwych do sekwencji sterującej tranzystorami.Przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych falownika, w którym wykorzystano zaprezentowaną metodę modulacji.
-
Adaptacyjna kompensacja zniekształceń napięcia wyjściowego falownika z modulacją szerokosci impulsów
PublicationW artykule przedstawiono nową metodę kompensacji zniekształceń napięcia wyjściowego falownika. Metody polega na automatycznym wyznaczaniu parametrów zaproponowanego modelu napięcia zniekształceń, bez konieczności przeprowadzania szeregu kłopotliwych pomiarów. Jakość kompensacji jest na bieżąco oceniana na podstawie wskaźnika zniekształceń harmonicznych prądu fazowego. Metoda zapewnia mały poziom zniekształceń liniowych i nieliniowych...
-
Self-Tuning Dead-Time Compensation Method for Voltage-Source Inverters
PublicationPrzedstawiono nową, kompleksową metodę kompensacji zniekształceń napięcia wyjściowego falownika z modulacją szerokości impulsów. Proponowana metoda umożliwia automatyczne dopasowanie parametrów charakterystyki kompensacyjnej do aktualnej konfiguracji falownika i obciążenia, np. po zmianie przewodu łączącego falownik z obciążeniem. Adaptacja do nowych warunków polega na dostrajaniu wartości parametrów zależności opisującej napięcie...
-
Zastosowanie S-funkcji w symulacji trójpoziomowego modulatora SVPWM w programie Simulink
PublicationBlok S-funkcjo w programie Simulink pozwala na efektywne wykorzystanie narzędzi tego środowiska. S-funkcaja napisana w języku C, wprowadzona do schematu symulacyjnego jako blok użytkownika jest odpowiednikiem bloku USERa z programu TCad.
-
Sterowanie wielopoziomowymi falownikami średniego napięcia
PublicationW artykule zaprezentowano metodę predykcyjnego sterowania napięciem wyjściowym w siedmiopoziomowym falowniku średniego napięcia (SN) o strukturze kaskadowo połączonych modułów dwupoziomowych. Pokazana metoda jest przeznaczona do zastosowania do formowania napięć w falownikach kaskadowych o dowolnej liczbie poziomów i dowolnej wartości napięcia wyjściowego.
-
Zastosowanie mikrokontrolerów AVR w układzie sterowania przenośnika wibracyjnego
PublicationWspółcześnie cyfrowe technologie umożliwiają wprowadzenie nowych rozwiązań technicznych w zakresie generowania i przetwarzania sygnałów elektrycznych małej i dużej mocy stosowanych w sterowaniu działania urządzeń mechanicznych i napędów. Ma to zasadniczy wpływ na wybór układów napędowych, które można stosować w nowoczesnych urządzeniach. Celowe jest zastosowanie nowych rozwiązań pozwalających na eliminację niekorzystnych postaci...
-
Mikroprocesorowa technika niezależnego sterowania amplitudą i częstością drgań przenośnika wibracyjnego
PublicationWspółcześnie cyfrowe technologie umożliwiają wprowadzenie nowych rozwiązań technicznych w zakresie generowania i przetwarzania sygnałów elektrycznych małej i dużej mocy stosowanych w sterowaniu działania urządzeń mechanicznych i napędów. Ma to zasadniczy wpływ na wybór układów napędowych, które można stosować w nowoczesnych urządzeniach. Celowe jest zastosowanie nowych rozwiązań pozwalających na eliminację niekorzystnych postaci...
-
Estymacja napięcia niezrównoważenia w obwodzie pośredniczącym falownika trójpoziomowego NPC na podstawie analizy prądów wyjściowych
PublicationZaproponowano prostą i skuteczną metodę wyznaczania wartości napięcia niezrównoważenia w obwodzie pośredniczącym trójpoziomowego falownika NPC (ang. Neutral-Point-Clamped). Zastosowanie proponowanej metody nie wymaga dodatkowych czujników pomiarowych, a nakłady obliczeniowe na realizację algorytmu są niewielkie. Do wyznaczania napięcia niezrównoważenia wykorzystuje się informacje zawarte w mierzonych prądach wyjściowych falownika....
-
Charakterystyka wybranych właściwości modulacji 2P-SVPWM,3P-SVPWM oraz VSVPWM dla falownika 4L-DCC
PublicationW artykule scharakteryzowano trzy rodzaje modulacji szerokości impulsów dla czteropoziomowego przekształtnika z diodamipoziomującymi 4L-DCC: modulację dwufazową (2P-SVPWM), trójfazową (3P-SVPWM) oraz bazującą na koncepcji wektorów wirtualnych(VSVPWM). Algorytmy modulacji zrealizowano z wykorzystaniem funkcji kształtu elementu trójkątnego. Opisano mechanizmy równoważenia napięćw obwodzie pośredniczącym bazujące na redundantnych...
-
Exact generation of voltage vector in voltage inverter with pulse width modulation
PublicationW artykule zaproponowano metodę modulacji szerokości impulsów dla falownika napięcia. Proponowana metoda rozwiązuje problemy związane z kompensacją czasów martwych oraz kompensacją wpływu parametrów łączników energolelektronicznych na napięcie wjściowe falownika. W artykule zaprezentowano metodę kompensacji między innymi pojemności pasożytniczych tranzystorów, dyskretyzacji czasów załączeń tranzystorów. Przedstawiona metoda modulacji...
-
Hybrid Modulation for Modular Voltage Source Inverters with Coupled Reactors
PublicationThis paper proposes and discusses a concept of a hybrid modulation for the control of modular voltage source inverters with coupled reactors. The use of coupled reactors as the integrating elements leads to significant reduction in the size and weight of the circuit. The proposed modulation combines novel coarsely quantized pulse amplitude modulation (CQ-PAM) and innovative space-vector pulse width modulation (SVPWM). The former...