Розроблено теоретичні положення синтезу схем вентильних перетворювачів із заданими властивостями на основі головної топологічної матриці. Виявлено топологічні закономірності побудови схем перетворювальних пристроїв. Запропонований метод структурного синтезу застосовано для генерації повних наборів схем основних класів вентильних перетворювачів. Отримано нові схеми перетворювачів, розроблено програми вибору оптимальних варіантів схем за заданими критеріями.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Дисертація присвячена розробці алгоритмів керування фільтро-компенсуючим пристроєм на основі широтно-імпульсного перетворювача для однофазних систем живлення при роботі з нелінійними навантаженнями. Проведено аналіз електромагнітних процесів, за допомогою якого отримано закони керування фільтро-компенсуючим перетворювачем. З умов балансу енергії і рівномірного розподілу енергії джерела отримано співвідношення, що дозволяє визначати параметри реактивних елементів схеми. Розроблено методику розрахунку фільтро-компенсуючого перетворювача за середніми значеннями струмів і напруг. Запропоновано алгоритм керування фільтро-компенсуючим перетворювачем на основі мікропроцесора, який забезпечує високі енергетичні показники системи при роботі з нелінійними навантаженнями. За допомогою моделювання компенсатору у пакеті програм TCad побудовано робочі характеристики і проведено аналіз впливу навантаження на роботу системи. Результати дослідження використані при керуванні режимами роботи однофазних транзисторних фільтро-компенсуючих перетворювачів паралельного типу, які здатні працювати в режимі безперебійного живлення.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Досліджено та проаналізовано технологічний процес пайки складених п'єзокерамічних перетворювачів з точки зору підвищення показників їхньої якості та забезпечення повторюваності параметрів. Розглянуто основні етапи формування характеристик складених п'єзокерамічних перетворювачів та виділено фактори, які впливають на значення параметру їхньої якості - механічної добротності. Запропоновано, розроблено та досліджено систему автоматичного керування технологічним процесом індукційної пайки складених п'єзокерамічних перетворювачів. Запропоновано новий спосіб регулювання напруги поляризації. Розроблено математичну модель пристрою та процесу індукційної пайки складених п'єзокерамічних перетворювачів. Проведено оптимізацію параметрів та режимів роботи розробленого пристрою для індукційної пайки з метою поліпшення показника якості складених п'єзокерамічних перетворювачів.

  Скачати повний текст

Визначено умови для отримання плівок моносульфіду самарію кубічної модифікації, а також умови, які забезпечують відтворюване отримання вакуумною технологією плівок SmS з високою тензочутливістю. Досліджено рекомбінаційні параметри і механізми струмопереходу в тонкоплівкових структурах моносульфіду самарію, а також вплив матеріалу контактів на властивості цих структур. Визначено метрологічні характеристики напівпровідникових плівок на основі SmS і сформульовано основні особливості топології напівпровідникових тензорезисторів із SmS і показано деякі їх переваги перед металевими фольговими тензорезисторами.

  Скачати повний текст

Запропоновано інтервально-кодовий метод прискореного визначення параметрів періодичних режимів для моделювання різних класів напівпровідникових перетворювачів електричної енергії. Основу методу складають таблиці перехідних функцій схеми для дискретних інтервалів часу, які відповідають значенням розрядів коду міжкомутаційного інтервалу. Обгрунтовано використання методу для лінійного прогнозування у мікропроцесорних системах управління перетворювачами. Розглянуто конкретні приклади моделювання різних автономних перетворювачів із використанням інтервально-кодового методу. Розроблено мікропроцесорну прогнозуючу систему управління однофазним випрямлювачем з активним фільтром, а також рекомендації щодо практичного використання інтервально-кодового методу.

  Скачати повний текст

Розроблено новий метод аналізу перетворювальних пристроїв у перехідних режимах роботи. Розглянуто метод аналізу перехідних процесів шляхом відображення їх на площину комплексної змінної. Вказано на переваги запропонованого методу перед існуючими - можливість аналізу лише однієї змінної, щоб мати уявлення про перехідні процеси у будь-якій частині всієї системи. Необхідність визначення ненульових початкових умов для кожного такту роботи перестає бути важливою. Зазначено, що принцип єдиності перехідного процесу в усій системі дозволяє контролювати лише одну змінну, а всі інші розраховувати за допомогою годографа даної змінної за розробленими алгоритмами, що значно спрощує вимірювальний канал системи мікропроцесорного керування. Встановлено правила аналізу на комплексній площині різноманітних пристроїв перетворювальної техніки.

  Скачати повний текст

Досліджено питання забезпечення електромагнітної сумісності стосовно індустрійних кондуктивних радіозавад під час автоматизованого схемотехнічного проектування напівпровідникових перетворювачів напруги ключового типу. Запропоновано методологію схемотехнічного проектування перетворювачів з урахуванням вимог електромагнітної сумісності на початкових етапах розробки. Доведено, що ці вимоги, сформульовані у нормативних документах як частотні характеристики завад, можна визначити за допомогою аналізу амплітудно-частотних характеристик елементів матриць розв'язків, розрахованих в інтервалах лінеаризації перетворювача. Встановлено, що мінімізація відхилень АЧХ цих елементів, зумовлених наявністю паразитних параметрів компонентів за тривалістю часу перемикань ключів, призводить до зменшення рівня індустрійних кондуктивних радіозавад, створюваних перетворювачем. Розроблено алгоритми автоматизованого схемотехнічного проектування перетворювачів з урахуванням вимог електромагнітної сумісності та запропоновано математичне забезпечення для їх реалізації.

  Скачати повний текст

Розроблено способи підвищення швидкодії систем з напівпровідниковими перетворювачами на базі побудови алгоритмів швидких симетричних перетворень. Запропоновано матричну форму запису базисних функцій СКІ-перетворення та розроблено методику побудови алгоритмів швидкого СКІ-перетворення на базі факторизації матриць. З використанням запропонованого способу факторизації матриць розроблено алгоритми швидкого СКІ-перетворення. За результатами аналізу різних апаратних і програмних способів реалізації алгоритмів доведено, що найбільш швидкодіючим і, водночас, дорогим способом є реалізація на спеціалізованих мікросхемах систолічних процесорів; найменшою швидкодією (близько 2 мс) та найбільш низькою вартістю характеризується спосіб реалізації алгоритмів на однокристальних процесорах; найбільш прийнятною є реалізація на цифрових сигнальних процесорах. Розроблені алгоритми швидких перетворень та методи їх реалізації використано в системах керування трифазним інвертором з компенсацією впливу несиметрії трифазної мережі та широтно-імпульсним перетворювачем фотоелектричної системи з робастним принципом керування.

  Скачати повний текст

Досліджено та створено системи безперебійного електроживлення споживачів електроенергії з різним видом вихідної енергії з використанням напівпровідникових перетворювачів, які мають поліпшені техніко-економічні показники. За результатами теоретичних досліджень та обчислювальних експериментів розроблено математичні моделі для обчислення усталених і перехідних режимів роботи окремих ланок системи електроживлення, виявлено особливості режимів роботи перетворювачів, які складають систему електроживлення.

  Скачати повний текст

Досліджено перетворювачі постійного струму в змінний з широтно-імпульсною модуляцією (ШІМ) за синусоїдальним законом, в яких як первинну ланку використано інвертор напруги з відсічним комутуючим дроселем. Запропоновано схеми напівпровідникових ключів із внутрішнім зворотнім зв'язком, який діє на вимикання, що сприяє виконанню однорідної комутації другого роду в інверторній ланці. Розроблено методику вибору параметрів інвертора напруги з відсічним комутуючим дроселем і розрахунку напівпровідникових ключів із внутрішнім зворотним зв'язком, що діє на вимикання. Наведено структури перетворювачів із синусоїдальною ШІМ, охопленних позитивним частотно-залежним зворотним зв'язком за основною частотою і методику вибору основних параметрів перетворювача. Визначено тиристорний перетворювач постійного струму в перемінний з ШІМ по синусоїдального закону, що працює в повторно-короткочасному режимі. Наведено методику вибору параметрів вузла комутації, що спрямована на спрощення конструкції.

  Скачати повний текст

Наведено способи побудови інтегральних силових модулів, що мають властивість адаптовності внутрішніх параметрів до умов застосування, зміни параметрів зовнішніх ланцюгів, режимів навантаження та частоти комутації, з використанням яких створено імпульсні напівпровідникові перетворювачі малої та середньої потужності з поліпшеними електротехнічними характеристиками. Розроблено інтегральні модулі, що характеризуються змінними параметрами внутрішніх ланцюгів. Запропоновано схемотехнічні рішення інтегральних адаптовних силових модулів на базі МДН-транзисторів. Отримано аналітичні вирази розрахунку втрат у таких силових модулях. Наведено методику розрахунку параметрів елементів модулів.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання розвитку теорії побудови інваріантних систем перетворювання параметрів електроенергії з багаторазовою модуляцією. На основі теоретичних досліджень розроблено й обгрунтовано узагальнену динамічну модель багатофункціональних перетворювачів, основи квадріплексного перетворення в гіперкомплексному форматі до аналізу перетворювальних систем з багаторазовою модуляцією. Досліджено принципи організації та алгоритми керування багатофункціональними перетворювачами, що забезпечують задані характеристики функціонування та високу якість вихідної електроенергії за умови впливу координатно-параметричних збурень.

  Скачати повний текст

Проаналізовано вплив несимметрії на генерацію неканонічних гармонік у вхідному та вихідному колах перетворювача з широтно-імпульсною модуляцією другого роду. Застосовано еквівалентне несиметрії гармонічне діяння щодо визначення зв'язку між неканонічними складовими у вхідному та вихідному колах перетворювача. Удосконалено графо-аналітичний метод дослідження субгармонік перетворювача на комплексній площині. Запропоновано імпульсні моделі широтно-імпульсного перетворювача для загального випадку впливу несиметрії та різних режимів струму навантаження. Висвітлено подальший розвиток теорій замкнутої структури регулювання субгармонік тиристорного випрямляча, а також параметричного регулювання. Показано особливості регулювання в замкнутій структурі субгармонік широтно-імпульсного перетворювача. Розроблено методи параметричного формування в імпульсній системі процесу кінцевої тривалості, з використанням якого отримано оптимальні щодо швидкості структури регулювання основних координат перетворювача локальної системи регулювання субгармонік, а також побудови інваріантних систем регулювання субгармонік. Отримано розрахункові співвідношення для функціональних вузлів даних систем.

  Скачати повний текст

З використанням єдиної математичної моделі та комплексу проведених порівнювальних досліджень електромагнітних і електромеханічних процесів у вентильних двигунах (ВД) різних типів середньої та великої потужності визначено шляхи їх раціонального вибору та покращання їх робочих властивостей і експлуатаційних характеристик. Уніфіковано математичні моделі та алгоритми розрахунку, що достатньо повно описують процеси в складових елементах системи ВД з урахуванням зв'язків між ними для дослідження режимів роботи ВД різного виконання з єдиних позицій. На підставі аналізу стаціонарних і перехідних режимів роботи ВД сформульовано теоретичні підходи до вибору раціональних параметрів, режимів роботи, схемних і конструктивних розв'язків таких машин середньої та великої потужності.

  Скачати повний текст

Викладено теорію системного аналізу електромагнітних процесів у напівпровідникових перетворювачах модуляційного типу за розробленими методами системного моделювання: багатопараметричних модулюючих функцій, умовних рівнянь, визначення еквівалентних опорів сталих структур та моделювання електромагнітних процесів на їх основі. Запропоновано узагальнені математичні моделі для аналізу перетворювачів з розгалуженими структурами, математичне забезпечення систем управління, нові структури інверторів напруги та алгоритми управління ними у перетворювачах зі змінними та постійними вихідними напругами. Досліджено способи регулювання вихідних напруг перетворювачів у процесі забезпечення їх симетрії відносно мережі, а також взаємозалежність процесів у перетворювачах та мережі живлення.

  Скачати повний текст

Досліджено електромагнітні процеси та характеристики нового класу перетворювачів змінної напруги в постійну, електромагнітно сумісних з мережею живлення, виконаних на базі компенсованих керованих випрямлячів (ККВ) і силового активного фільтра. Розроблено нові схеми перетворювачів з близьким до одиниці коефіцієнтом потужності. Запропоновано закон регулювання ККВ, що забезпечує режим повної компенсації реактивної потужності. Одержано розрахункові формули та залежності для визначення величини комутаційної активної потужності, рекуперованої у мережу живлення з моста на GTO тиристорах. Проведено гармонійний аналіз струму мережі та випрямленої напруги ККВ, а також одержано зовнішні характеристики ККВ. Запропоновано функціональну схему системи автоматичного керування перетворювальною системою. Доведено можливість практичної реалізації схем перетворювальних систем з близьким до одиниці коефіцієнтом потужності на базі ККВ шляхом побудови комп'ютерної моделі для перевірки роботи схеми в квазіусталеному та перехідному режимах, створеної відповідно до запропонованої функціональної схеми.

  Скачати повний текст

Досліджено способи поліпшення якісних та енергетичних характеристик безтрансформаторних перетворювачів змінної напруги (ПЗН), що застосовуються для регулювання потужності в активному навантаженні. Для однофазних групових тиристорних ПЗН запропоновано спосіб несиметричного фазового регулювання, що забезпечує рівномірне завантаження його секцій. Розглянуто оригінальний спосіб широтно-імпульсного регулювання та мікропроцесорну систему імпульсного керування (МПСІК) для двосекційного ПЗН, що забезпечують рівномірність завантаження секцій, лінійність регулювальної характеристики та відсутність реактивної потужності в усьому діапазоні регулювання. Для потужних пристроїв електронагріву розроблено нову схему трифазного тиристорного ПЗН, що дозволяє підвищити коефіцієнт потужності завдяки використанню фазоступеневого регулювання. Проведено дослідження та запропоновано кілька способів керування даною схемою. Створено МПСІК, що дозволяє реалізувати кожний з запропонованих способів регулювання потужності у новій схемі ПЗН. Зроблено розрахунки енергетичних характеристик ПЗН у процесі обліку струму в нульовому проводі та створено силові схеми, що дозволяють регулювати потужність у навантаженні без його використання. Наведено результати експериментальних досліджень розроблених перетворювачів, впроваджених на підприємствах Харкова.

  Скачати повний текст