XIV International PhD Workshop OWD 2012, October 2012

Transkrypt

1 XV nnaonal Ph Woshop OW, 3 Ocob Molowan pzwoncy C/C powyższającj napęc z wzglęnnm sa mocy pzwozna pzy cągłym pąz łączna oowgo Molng of boos C/C pls conv wh ga of concon pow losss fo Connos Cn Mo Macn Pawla, Klc nvsy of chnology.5., pof. hab. nż. Anzj Kapłon, Polchna Śwęozysa w Klcach Absac Boos C/C pls conv sc wh ga of concon pow losss fo Connos Cn Mo has bn analyz n h pap. Smplf mol of conv whos as no accon of h nonlnay of h sac chaacsc swchs was s fo hocal analyss. h mols of h ansso an o whos sac chaacsc a moll as n ss conncon al lconc swch, h consan volag soc an ynamc ffcv ssanc hav bn s. h ynamc losss of pows occng n h swchng pocss of lconc swchs w no cap n h wo. h popos mol of h conv has h s n h cas, whn wos a low swchng fqncs, whn h losss of swchng a consably small han h losss of concvy. hs n of mol s sfl, paclaly, n h cas of h conv sppl h low volag, whn h volags loss on lconc swchs s sgnfcan. Analyss was pfom fo Connos Cn Mo CCM wh volag sp p. sls of hocal analyss hav bn psn an w vf by smlaon. CA cc smlao was s fo smlaon. Smlaons confm sls of hocal analyss. Sszczn W fac pzsawono mol mamayczny pzszałna C/C powyższającgo napęc wzglęnający say mocy pzwozna. N wzęo po wagę ynamcznych sa mocy wysępjących w pocs pzłączana łącznów loncznych. lago ż zapoponowany mol pzwoncy ma zasosowan w pzypa, gy pacj w zas nsch częsolwośc pzłączana, y say pzłączana są znaczn mnjsz o sa pzwozna. W szczgólnośc moż on być wyozysany la pzwoncy zaslanj nsm napęcm, gy zał spaów napęć na łącznach loncznych js znaczący. Pzyjęo obwoow mol anzysoa oy, w posac szgowgo połączna alngo łączna lonczngo, źóła napęca sałgo zysancj ynamcznj. Analzę wyonano la yb pacy z cągłym pąm oy CCM. Opacowany mol analyczny pozwolł oonać poszczonj ocny sa mocy wysępjących w łącznach loncznych ch wpływ na spawność pzwazana ng pzz omawaną pzwoncę. Wyznaczono fywny zas powyższana napęca wyjścowgo. o pzpowazna symlacj żyo obwoowgo symlaoa łaów ngoloncznych CA. Baana symlacyjn pzszałna C/C powyższającgo napęc powzły wyn zysan w oz analzy mamaycznj.. Wpowazn Obcn pac na sam pzszałnów mplsowych C/C oncnją sę w głównj mz na zagannach zysana: wysoj spawnośc pzwazana ng lycznj, malzacj ch gabayów, wysoj jaośc napęca wyjścowgo objawającgo sę małym ęnnam jgo waośc chwlowj obj ynam polgającj na szybm osojn sę ła pzwoncy o nowych wanów pacy []. ozwązywan posawonych poblmów wymaga opacowana mol lmnów słaowych pzwonc pozwalających wzglęnć zjawsa fzyczn wysępjąc w ac załana pzwoncy [3]. son saj sę pzanalzowan wszysch słanów sa mocy []. W ayl wyozysano mol anzysoa oy [3] możlwając ośln sa mocy wysępjących w sanach ch pzwozna. Na obcnym ap pacy n jęo sa ynamcznych łącznów, są ozyman ozwązana są awan 38

2 la pzwonc pacjących pzy laywn nsj częsolwośc.. Molowan pzwoncy z wzglęnnm sa mocy pzwozna Na zczywsych łącznach loncznych w ac ch pzwozna wysępją spa napęca, ó są pzyczyną opowaających m sa mocy. Spa napęć opsją ch nlnow chaaysy napęcowo-pąow, ó w pacy aposymowano ocnam lnowym z wzglęnnm napęca pogowgo sończonj onancj pzyosowj [3]. Pzyjęy sposób molowana pozwala zysać ozwązana analyczn opsjąc załan obwoów pzwoncy.. ła zasępczy pzwoncy W molowan założono, ż: łączn lonczn molowan są, jao szgow połączn alngo łączna lonczngo, źóła napęca sałgo zysancj ynamcznj; lmny aancyjn pzwoncy są aln: n wysępją w nch say mocy czynnj lycznj - zysancj cw magnycznych są zow, a onnsaoy n wyazją pływnośc łan; pzwonca mplsowa js łam sanym, co oznacza, ż współczynn spawnośc ngycznj js mnjszy o jnośc; pojmnośc wysępjąc w obwoach pzwoncy paz ys.,, 3 mają na yl ż waośc, ż można założyć sałość ch napęć w os molacj PWM, co pozwala na zasąpn ch źółam napęcowym. ys.. Sa pzszałna boos g.. Sc of boos conv Na ysn pzsawono schma owy pzwoncy powyższającj napęc. Posawy jj załana zosały omówon w pacach [3,, 5, 6]. ła zasępczy pzwoncy C/C powyższającj napęc poazano na ysn. Pzyjęy schma wzglęna w poszczony sposób nlnowośc chaaysy saycznych łącznów loncznych, j. anzysoa oy. Symbol oy wysępjący na ysn oznacza oę alną [, ]. Na ysn 3 zamszczono schmay zasępcz opowaając poszczgólnym sanom pacy omawanj pzwoncy, pacjącj w yb z cągłym pąm łączna oowgo. ys.. Schma zasępczy pzwoncy boos wzglęnający w poszczony sposób nlnowośc łącznów loncznych g.. Eqvaln cc agam of h boos conv ang no accon of h nonlnay of h sac chaacsc swchs ys.3. Schmay zasępcz opowaając sanom pacy pzwoncy powyższającj napęc g.3. Eqvaln ccs cosponng o h boos conv opang mos. Ops załana pzszałna w zzn czas W opacowan mol mamayczngo wyozysano pa Mahmaca oaz schmay zasępcz pzszałna pzsawon na ysn 3. Ozymany ops mamayczny pzszałna słaa sę z zsaw wyażń, ó poają posać analyczną pzbgów waośc chwlowych napęca pąów poszczgólnych lmnów pzwoncy. Paam wysępjący w wyażnach oznacza współczynn wypłnna fal PWM wynos: on on f, pzy czym: on czas załączna anzysoa, os molacj PWM, f f częsolwość fal nośnj PWM. 38

3 383 Pzbg waośc chwlowj pą anzysoa opsj wyażn la la, 3 gz: oznacza sałą czasową połączna szgowgo, wynos:. Waośc śn pąów napęć oblczono za os molacj pzy założn, ż wysępj san salony pąów napęć obwoów pzwoncy. Waość śną pą anzysoa można wyznaczyć z zalżnośc:. 5 Pzbg waośc chwlowj napęca na anzysoz wyaża sę: la la, 6 gz: oznacza sałą czasową połączna szgowgo, wynos:. 7 Pzbg waośc chwlowj pą oy opsj zalżność: la la. 8 Waość śną pą oy można wylczyć z wzo:. 9 Pzbg waośc chwlowj napęca na oz opsj wyażn: la la. Pzbg waośc chwlowj pą ncyjnośc ośla zalżność: la la. Waość śną pą ncyjnośc można wyznaczyć z zalżnośc:. Pzbg waośc chwlowj napęca na ncyjnośc wynos opowno: la la. 3 Waość śną napęca ncyjnośc można ozymać z zalżnośc:.

4 38 Masymalną waość pą ncyjnośc można wyznaczyć z pzyównana waośc śnj pą oy z waoścą śną pą obcążna, j.:, 5 wynos opowno:. 6 Mnmalna waość pą cw wynos:. 7 Waość śna pą źóła ówna waośc śnj pą cw wynos:. 8 Waość śną napęca wyjścowgo można wylczyć z zalżnośc:. 9 Waość śną mocy wjścowj można wyznaczyć, jao: P, zaś waość śną mocy wyjścowj, jao: P. Wyozysjąc zalżnośc można wyznaczyć współczynn spawnośc pzszałna zgon z zalżnoścą: P P η. W cl wyfacj popawnośc opacowango mol pzwoncy pzpowazono s, w óym pzyjęo, ż źóła napęć moljąc spa napęć na pzwozących łącznach loncznych są zow, zaś ch zysancj ynamczn ążą o za. Zwąz analyczn opsjąc napęca pąy pzszałna oazały sę być zbżn o ozymanych la pzypa pzszałna z alnym łącznam loncznym pzsawonym w pacach [3,, 5, 6]. ysn pznj pzbg czasow napęca anzysoa, napęca oy oaz napęca pą ncyjnośc, la pzypa cągłgo pą łączna oowgo zysan na posaw opacowanych zwązów analycznych. Założono, ż współczynn wypłnna fal PWM wynos.. Pzyjęo paamy pzwoncy: V 5, V. O 7, V O, Ω 6, Hz f, H μ 5, Ω..

5 P on P on 6 P on 8 P on y y y P on 6 8 P on ys.6. Say mocy pzwozna oy w fncj 6 współczynna wypłnna fal PWM CCM 8 g.6. Concon. pow. losss.6 of.8 h o y vs. wav PWM y faco 6.8 CCM y y y CCM y CCM y ys Współczynn spawnośc pzwoncy w fncj współczynna wypłnna fal PWM y g.7. Boos conv ffcncy vs. wav PWM y faco y y ys.. Pzbg napęca pą la pzypa cągłgo pą oy w yb powyższana napęca g.. Volag an cn wavfoms fo h cas of connos o cn a h mo of volag sp p.3. Say mocy pzwozna W cl wyznaczna sa mocy pzwozna wysępjących w łącznach loncznych ch wpływ na spawność pzwazana ng lycznj oaz oślna fywngo zas powyższana napęca wyjścowgo poano chaaysy zalżn o współczynna wypłnna fal PWM la paamów pzszałna ja w ozzal popznm pacjącgo w yb CCM. P on 6 ys.5. Say mocy pzwozna anzysoa w fncj współczynna wypłnna fal PWM P on y g.5. Concon pow losss of h ansso vs. wav PWM y faco 3 P P 3 5 P P y ys.8. Współczynn powyższana napęca w fncj 5 P P współczynna wypłnna fal PPWM P g.8. Volag sp p ao vs. wav PWM y y faco 5 P P y y y P ys.9. Waośc śn mocy wjścowj wyjścowj w fncj współczynna wypłnna fal PWM g.9. Avag vals of np an op pow vs. wav PWM y faco ysn 5 6 lsją opowno say mocy czynnj w łączn anzysoowym oowym. Na ysn 7 pznowan są zmany współczynna spawnośc pzwoncy. ysn 8 pzsawa zmany współczynna powyższana napęca wyjścowgo zaś ysn 9 obazj zmany waośc śnj mocy wjścowj wyjścowj w pzszałn. ysn obazj waośc malną masymalną cągłgo pą ncyjnośc. P y P P y P y

6 8 6 Mn. 58A fo ys.. Waośc malna masymalna pą cw w fncj współczynna wypłnna fal PWM g.. Mnmm an mm vals of ncanc cn vs. wav PWM y faco Z ozymanych chaaysy wyna, ż la wysoch waośc współczynna wypłnna fal PWM woczny js bazo szyb wzos sa mocy pzwozna, óy objawa sę wyaźnym spam współczynna spawnośc pzwazana ng pzz pzwoncę. alsz zwęszan współczynna wypłnna fal PWM powoj spa waośc śnj napęca wyjścowgo. Zam masmm fncj współczynna powyższana napęca wyjścowgo ośla jgo waość yyczną. Sowan pzwoncy y y pzy współczynn wypłnna węszym o yyczngo js nzasanon. Pzsawon chaaysy oaz ch analza sanową ym o pojowana pzwoncy. 3. Baana symlacyjn Opacowany mol mamayczny pzwoncy zosał zwyfowany symlacjam wyonanym pzy życ symlaoa CA. ys.. Schma symlacyjny pzszałna boos g.. Smlaon agam of boos conv ysn pzsawa schma symlacyjny ozważanj pzwoncy. o symlacj pzyjęo paamy pzwoncy z ozzał. oaz oaowo założono, ż pojmność C μ. Pzbg napęca pą, pzsawon na ysn zysan w wyn symlacj ła poazango na ysn powzają popawność pzpowazonj analzy mamaycznj.. Wnos Opacowan zalżnośc mamayczn pozwalają z jnj sony wyznaczyć zsaw waośc yycznych wlośc współczynna wypłnna fal PWM la pzyjęych paamów łącznów loncznych z wzglę na: yyczn waośc sa mocy łącznów półpzwonowych, malną opszczalną waość współczynna spawnośc ngycznj oaz yyczną waość współczynna powyższana napęca. Z gj zaś sony możlwają zapojowan payczn pzwoncy wzglęnając say mocy pzwozna. Można, zam pzyjąć, ż sanową on posawę o opymalzacj obo łącznów loncznych pzwoncy. aa. Co asz: Engolona łay wysoj częsolwośc, WPB, Bałyso 7. Macna Wsław: Mol lmnów półpzwonowych, WN, Waszawa Nowa Mczysław, Bal oman: Poan nżyna ngolona, WN, Waszawa 998. Pawla Macn: Molowan analza mplsowych pzszałnów C/C pzszałn obnżający powyższający napęc, WNE PB, aom, s na Hny., Bal oman: Engolona, WN, Waszawa na Hny, Bal oman: oa pzszałnów, Ofcyna Wyawncza PW, Waszawa 3 As słżbowy Aoa: Mg nż. Macn Pawla Klc nvsy of chnology Al. ysąclca Pańswa Polsgo Klc l. 3 7 fax 3 8 mal: m.pawla@.lc.pl ys.. Pzbg napęca pą la pzypa cągłgo pą oy w yb powyższana napęca g.. Volag an cn wavfoms fo h cas of connos o cn a h mo of volag sp p Paca współfnansowana z śoów Eopjsgo nsz Społczngo w amach Poj NWENCJA Poncjał młoych naowców oaz ansf wzy nnowacj wspacm la lczowych zzn śwęozysj gospoa o nmz nyfacyjnym WN-POK / 386