Дуальність побудови трансформаторно-ключових виконавчих структур дискретних стабілізаторів та регуляторів напруги змінного струму
Розглянуто особливості побудови трансформаторно-ключових виконавчих структур (ТКВС) двох різновидів перетворювачів величини напруги змінного струму – дискретних регуляторів та стабілізаторів. Доведено, що дуальність цих перетворювачів прослідковується як при формуванні функціонального завдання й орг...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Технічна електродинаміка |
|---|---|
| Datum: | 2010 |
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Інститут електродинаміки НАН України
2010
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/61918 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Дуальність побудови трансформаторно-ключових виконавчих структур дискретних стабілізаторів та регуляторів напруги змінного струму / К.О. Липківський // Технічна електродинаміка. — 2010. — № 6. — С. 16-23— Бібліогр.: 7 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-61918 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Липківський, К.О. 2014-05-14T09:14:50Z 2014-05-14T09:14:50Z 2010 Дуальність побудови трансформаторно-ключових виконавчих структур дискретних стабілізаторів та регуляторів напруги змінного струму / К.О. Липківський // Технічна електродинаміка. — 2010. — № 6. — С. 16-23— Бібліогр.: 7 назв. — укр. 0204-3599 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/61918 621.314.214 Розглянуто особливості побудови трансформаторно-ключових виконавчих структур (ТКВС) двох різновидів перетворювачів величини напруги змінного струму – дискретних регуляторів та стабілізаторів. Доведено, що дуальність цих перетворювачів прослідковується як при формуванні функціонального завдання й організації керування, так і при визначенні раціональної конфігурації виконавчої структури. Проаналізовано повноту їх оберненості та розроблено рекомендації щодо доцільного вибору топології ТКВС для кожного різновиду на основі порівняльної оцінки запропонованих вольтамперних діаграм, які наочно характеризують розрахункову встановлену потужність електромагнітного елементу. Досліджено можливість побудови на основі ТКВС дискретних стабілізаторів змінного струму. Рассмотрены особенности построения трансформаторно-ключевых исполнительных структур (ТКИС) двух разновидностей преобразователей величины напряжения переменного тока – дискретных регуляторов и стабилизаторов. Доказано,что дуальность этих преобразователей прослеживается как при формировании функционального задания и организации управления, так и при определении рациональной конфигурации исполнительной структуры. Проанализирована полнота их обратимости и разработаны рекомендации по целесообразному выбору топологии ТКИС для каждой разновидности на основе сравнительной оценки предложенных вольтамперных диаграмм, которые наглядно характеризуют расчетную установленную мощность электромагнитного элемента. Исследована возможность построения на основе ТКИС дискретных стабилизаторов переменного тока. The construction features of transformer-key operation structures (TKOS) of two different alternating voltage converters – discrete regulators and stabilizers are considered. It has been proved that the duality of these converters is traced both by functional task setup and management and by determination of the rational configuration of operation structures. The fullness of its reversibility has been analysed and recommendations for practical selection of topology for each type of converters on basis of comparative evaluation of introduced voltage-current diagrams that visually characterize the calculated installed power of electromagnetic element, have been developed. The capability to construct discrete stabilizers of alternating current has been researched. uk Інститут електродинаміки НАН України Технічна електродинаміка Перетворення параметрів електричної енергії Дуальність побудови трансформаторно-ключових виконавчих структур дискретних стабілізаторів та регуляторів напруги змінного струму Construction duality of transformer-key operation structures of discrete stabilizers and regulators of alternating voltage Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Дуальність побудови трансформаторно-ключових виконавчих структур дискретних стабілізаторів та регуляторів напруги змінного струму |
| spellingShingle |
Дуальність побудови трансформаторно-ключових виконавчих структур дискретних стабілізаторів та регуляторів напруги змінного струму Липківський, К.О. Перетворення параметрів електричної енергії |
| title_short |
Дуальність побудови трансформаторно-ключових виконавчих структур дискретних стабілізаторів та регуляторів напруги змінного струму |
| title_full |
Дуальність побудови трансформаторно-ключових виконавчих структур дискретних стабілізаторів та регуляторів напруги змінного струму |
| title_fullStr |
Дуальність побудови трансформаторно-ключових виконавчих структур дискретних стабілізаторів та регуляторів напруги змінного струму |
| title_full_unstemmed |
Дуальність побудови трансформаторно-ключових виконавчих структур дискретних стабілізаторів та регуляторів напруги змінного струму |
| title_sort |
дуальність побудови трансформаторно-ключових виконавчих структур дискретних стабілізаторів та регуляторів напруги змінного струму |
| author |
Липківський, К.О. |
| author_facet |
Липківський, К.О. |
| topic |
Перетворення параметрів електричної енергії |
| topic_facet |
Перетворення параметрів електричної енергії |
| publishDate |
2010 |
| language |
Ukrainian |
| container_title |
Технічна електродинаміка |
| publisher |
Інститут електродинаміки НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Construction duality of transformer-key operation structures of discrete stabilizers and regulators of alternating voltage |
| description |
Розглянуто особливості побудови трансформаторно-ключових виконавчих структур (ТКВС) двох різновидів перетворювачів величини напруги змінного струму – дискретних регуляторів та стабілізаторів. Доведено, що дуальність цих перетворювачів прослідковується як при формуванні функціонального завдання й організації керування, так і при визначенні раціональної конфігурації виконавчої структури. Проаналізовано повноту їх оберненості та розроблено рекомендації щодо доцільного вибору топології ТКВС для кожного різновиду на основі порівняльної оцінки запропонованих вольтамперних діаграм, які наочно характеризують розрахункову встановлену потужність електромагнітного елементу. Досліджено можливість побудови на основі ТКВС дискретних стабілізаторів змінного струму.
Рассмотрены особенности построения трансформаторно-ключевых исполнительных структур (ТКИС) двух разновидностей преобразователей величины напряжения переменного тока – дискретных регуляторов и стабилизаторов. Доказано,что дуальность этих преобразователей прослеживается как при формировании функционального задания и организации управления, так и при определении рациональной конфигурации исполнительной структуры. Проанализирована полнота их обратимости и разработаны рекомендации по целесообразному выбору топологии ТКИС для каждой разновидности на основе сравнительной оценки предложенных вольтамперных диаграмм, которые наглядно характеризуют расчетную установленную мощность электромагнитного элемента. Исследована возможность построения на основе ТКИС дискретных стабилизаторов переменного тока.
The construction features of transformer-key operation structures (TKOS) of two different alternating voltage converters – discrete regulators and stabilizers are considered. It has been proved that the duality of these converters is traced both by functional task setup and management and by determination of the rational configuration of operation structures. The fullness of its reversibility has been analysed and recommendations for practical selection of topology for each type of converters on basis of comparative evaluation of introduced voltage-current diagrams that visually characterize the calculated installed power of electromagnetic element, have been developed. The capability to construct discrete stabilizers of alternating current has been researched.
|
| issn |
0204-3599 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/61918 |
| citation_txt |
Дуальність побудови трансформаторно-ключових виконавчих структур дискретних стабілізаторів та регуляторів напруги змінного струму / К.О. Липківський // Технічна електродинаміка. — 2010. — № 6. — С. 16-23— Бібліогр.: 7 назв. — укр. |
| work_keys_str_mv |
AT lipkívsʹkiiko dualʹnístʹpobudovitransformatornoklûčovihvikonavčihstrukturdiskretnihstabílízatorívtaregulâtorívnaprugizmínnogostrumu AT lipkívsʹkiiko constructiondualityoftransformerkeyoperationstructuresofdiscretestabilizersandregulatorsofalternatingvoltage |
| first_indexed |
2025-11-25T21:12:17Z |
| last_indexed |
2025-11-25T21:12:17Z |
| _version_ |
1850552749296451584 |
| fulltext |
16 ISSN 1607-7970. . . 2010. 6
621.314.214
, ( , )
( )
– . ,
, .
-
,
.
.
( )
– -
. -
, -
. -
, -
.
.
.
. ,
, ,
, – ,
, [6].
( -
)
, , -
( ). " " -
. , -
, ( – -
– , ), -
" ",
. , -
– .
, -
( ) ( , -
) [7], -
, , -
, .
– [4].
© ., 2010
ISSN 1607-7970. . . 2010. 6 17
, , -
, -
( ) .
, ( ,
)
: -
( ) (U1=U =const) -
, (U2 var); , , -
(U2 const)
(U1 var, Z var).
" " " " ( -
),
.
-
-
.
. ( ) – -
. (
, ,
, ,
U1 U2 ). -
J ,
, Kj=U2j/U1j (j= J,1 )
, .
. [2] -
Kj=K1
(1–j), (1)
– , ( , 1,02 1,1).
-
, , -
( ) , J- ( ) ( . 1)
K1=Kmax, (2)
KJ=Kmin=Kmax
(1–J). (3)
. -
, -
*
min1U =U1min/U = =0,6
*
max1U =U1max/U = =1,2. (
, , -
; , ,
*
maxj2P = *
max2P , , -
,
*
max1P = *
max2P ). -
, -
, G (G= / ).
= J G . (4)
. 1 . 2
0.4 0.6 0.8 1
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
0.4 0.6 0.8 1
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
M
M
M'
M'
N'
N'
N
N
U*
2
U*
1
U*
2
U*
1
max
'
min K
1K
min
'
max K
1K
1Kmax
1
Kmin
1+
1-
18 ISSN 1607-7970. . . 2010. 6
, , (J=9),
= 9 2 1,08. -
= U2max/U2min=(1+ )/(1– ), (5)
– ( *U =1 , -
), =( –1)/( +1) 0,0385.
, , ( . 1), -
[7] – , , –
(1+ )=2 /( +1) (1– )=2/( +1). *
1U -
Kmax=(1– )/ =2/ ( +1)=1,6025, (6)
Kmin=(1+ )/ =2 / ( +1)= Kmax /G=0,8654. (7)
.
( ) *
1U =1
, M N
*
M2U = Kmax(1+ )=(1– 2)/ 1,6642, (8)
*
N2U = Kmin(1– )=(1– 2)/ 0,8321. (9)
, , M, -
M M' .
– N N'. , *
M2U / *
N2U =2,
*
1U =1.
,
, ,
*
1U =
1 maxK
1 =
1 1
= 21
0,7211, (10)
, , -
*
1U =1 ( . 2):
'*
M2U = = '
maxK (1+ ), (11)
'*
N2U = = '
minK (1– ). (12)
'
maxK = /(1+ )= Kmax /(1– 2)= Kmax 4 /( +1)2=1,1555, (13)
'
minK = /(1– )= Kmin /(1– 2)= Kmin 4 /( +1)2=0,624, (14)
j-
'
jK = Kj 4 /( +1)2. (15)
(13), (14) (6), (7) , '
maxK =1/Kmin
'
minK =1/Kmax. ,
, ,
, .
.
,
( ) ,
( 1), ( 2) :
, , , ( . ).
ISSN 1607-7970. . . 2010. 6 19
,
J=N.
, -
. Kj=
1j
1i
i11020 WWW ,
Kj= 1
10
j
1i
i220 WWW , W10(W20) –
( ) ,
j
1i
i2
j
1i
i1 WW – j
( ) j- . -
, -
.
,
1 ( ). -
W10 ( 1 0) -
(j=1)
(j=2), , *
1U = ( . . 1),
*
10U = =0,6 1,08=0,648.
*
2I = *
max2I =1+ =1,0385,
1, ,
*
max1I = *
max1P / = 2)1(2 =1,6642, (16)
,
*
max10I = *
max1I – *
max2I =
= )1(1)1(22 =0,6257. (17)
-
.
j- (
j 0)
*
max0jU = *
max10U j–1= j–1= j, j= J,1 , (18)
j- ( -
, )
*
maxcjU = *
max0)1j(U – *
max0jU =
= j( –1), j= )1J(,1 . (19)
, (
) -
– ,
*
maxa8U = *
max80U – *
max2U =
= 8 –2 /( +1)=0,0726, (20)
*
max7aU = *
max2U – *
max70U =
= 2 /( +1)– 7 = 0,0098. (21)
, , *
max2I ,
20 ISSN 1607-7970. . . 2010. 6
*
maxa8I = *
maxP / 8=4/ 6( +1)=0,9707. (22)
*
max98I = *
maxP / 9=4/ 7( +1)=0,8987. (23)
(16) (23), *P ,
,
*P = *
1P =0,5
1J
1j
*
max)1j(j
*
max)1j(j
*
max10
*
max10 IUIU =0,4807. (24)
,
(J+1) ,
, – . -
– . , , " " -
, , , .
, 2
). *
20U -
– *
max20U = *
max2U =2 /( +1), j-
( j 0)
*
max0jU = *
max20U j–1=
1
2 j–1 =2 j/( +1), j= J,1 . (25)
j-
*
max0jU =2 j ( –1)/( +1), j= )1J(,1 . (26)
– ,
*
max2aU = *
max1U – *
max20U = 9 –2 2/( +1)=0,07837, (27)
*
maxa3U = *
max30U – *
max1U = 2 3/( +1)– 9 =0,01143. (28)
9 -
*
max2I =2 /( +1), W20 , W10
: *
max20I =0,6257.
*
max21I =0,9707, *
max2aI =0,8987. ,
9 a *
max2I =1,0385.
,
*P = *
2P =0,5
1J
1j
*
max)1j(j
*
max)1j(j
*
max20
*
max20 IUIU =0,7755. (29)
, *
2P 60% *
1P ,
, .
,
( ) ,
, , , .
. ( ,
[1], ).
. , -
, , =0,6, =1,2.
ISSN 1607-7970. . . 2010. 6 21
,
– *
maxP =1,03852=1,0785. ,
, /(1+ )=1,1555,
,
*
max2I = *
max2
*
max UP =1,0785/1,1555=0,9333. (30)
j ,
( ) 2 . *
max1U =1, 2
. , .
(
).
( 1 0) -
, *
max10U =1,
*
max0jU = *
max10U j–1= j–1, j= J,1 , (31)
*
maxcjU = *
max0)j(U – *
max0jU = j–1( –1), j= )1J(,1 . (32)
,
*
maxa3U = *
max30U – *
max0aU = 2 – /(1+ )=0,011, (33)
*
max2aU = *
max0aU – *
max20U = /(1+ )– =0,0755. (34)
, -
, :
*
max10I =0,504–0,3145=0,1895. 1 -
(30), 9
( *
maxa3I =0,7925; *
max43I =0,6794;
*
max54I =0,5824; *
max65I =0,4993; *
max76I =0,428; *
max87I =0,3669; *
max98I =0,3145).
(24),
*
ATP = *
1PHP =0,3057 (35)
.
( )
, ( 1 0),
*
max10U =
1
=0,624. (36)
:
*
maxjoU = *
maxo1U j–1=0,624 j–1, j= J,1 , (37)
*
maxcjU =0,624 j–1 ( –1), j= )1J(,1 . (38)
*
maxa8U = *
max80U – *
max1U =0,624 7 –1=0,0698, (39)
*
max7aU = *
max1U – *
max70U =1–0,624 6 =0,0095. (40)
, -
(0,9334), (8 )
(0,8641); 1 -
( *
max7aI =0,7925; *
max76I =0,6794; *
max65I =0,5824; *
max54I =0,4993; *
max43I =0,428;
22 ISSN 1607-7970. . . 2010. 6
*
max32I =0,3669; *
max21I =0,3145), ( 1 0)
– 0,1895.
(29), -
*
ATP = *
2PHP =0,2239, (41)
.
, -
( 1,36 ) -
. ,
,
. , -
.
, ,
, . , *
1U =0,95 " "
0,57 1,14, *
1U =1,05 – " " 0,63 1,26.
,
, ,
( ),
,
( ) .
*
2I =f( *
2R ) ( . 3).
, ,
(30)
*
max2I =0,9333,
*
min2U =0,624
*
min2R = *
min2U / *
max2I =0,6686. (42)
*
2R = *
min2R =0,7221
*
min2I = *
min2U / *
min2R = *
max2I / =0,8641. (43)
-
*
max2R = *
max2U / *
min2I =1,3372, (44)
R2 .
-
. (
, ), -
: 1 *
1CCP =0,4925 ( *
1PHP =0,3057),
2 *
2CCP =0,3193 ( *
2PHP =0,2239). ( )
, ( 1,6 1,4 ),
.
, , ,
[5]: – , -
. -
.
. 3
0.6 0.8 1 1.2
0.6
0.8
1
1.2
0.2
0.4
0.6
0.8
R*R*maxR*min
U*
2I*2=f(R*)I*
2
U*
2=f(R*)
ISSN 1607-7970. . . 2010. 6 23
.
,
.
, , ,
– , -
.
, ,
– -
, .
, , ,
, , -
.
,
, -
( ).
, , , -
. , -
, –
.
, , ,
( ), -
.
, ( ) ( -
) ,
–
, ;
.
, , ,
, .
, , -
, .
1. ., ., . -
// . . . " -
." – 2003. – .4. – . 29–32.
2. .
// . . – 2005. –
5. – . 28–31.
3. ., . -
//
. . . " ". – 2005. – .1. – . 69–72.
4. . -
.– .: , 1983. – 216 .
5. ., . -
. – .: , 1974. – 216 .
6. ., . -
// . . – 2007. – 3.
– . 11–26.
7. Bimal K.Bose. Power Electronics – Why the Field is so Exciting // IEEE Power Electronics Society
Newsletter/ Fourth Qarter –2007/ volume 19, November 4. – p. 11–20.
23.04.2010
|