МНОГОЗОННЫЕ ЧАСТОТНО-ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЕ ИНТЕГРИРУЮЩИЕ РЕГУЛЯТОРЫ С «ЭСТАФЕТНЫМИ» АЛГОРИТМАМИ РАБОТЫ РЕЛЕЙНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Л.И. Цытович; О.Г. Брылина

doi:10.14529/power160408

Авторы

Л.И. Цытович Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск
О.Г. Брылина Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск

DOI:

https://doi.org/10.14529/power160408

Ключевые слова:

многозонная модуляция, многозонный регулятор, модуляционная зона, сумматор, интегратор, релейный элемент, режим автоколебаний, «эстафетный» режим, регулятор температуры, тиристорный ключ

Аннотация

Рассмотрена базовая структура и принцип действия многозонного интегрирующего регулятора, в
основе которого лежит частотно-широтно-импульсная модуляция. В среде MATLAB + Simulink разработана виртуальная модель многозонного регулятора, на ее основе построены временные диаграммы регулятора. Приведены основные расчетные соотношения и статические характеристики многозонного регулятора: амплитудная и модуляционная характеристики. Отмечены достоинства и недостатки устройств данного класса. Предложены два способа организации «эстафетных» режимов работы релейных
элементов, входящих в состав многозонного интегрирующего регулятора. В частности, рассмотрены
многозонный регулятор с параметрическим и с число-импульсным «эстафетными» алгоритмами работы
релейных элементов. Главным достоинством «эстафетных» режимов является их возможность обеспечивать равномерное распределение потерь мощности между выходными силовыми ключами, что позволяет повысить энергетические показатели системы управления и ее надежность. Приведены структуры
многозонных регуляторов с «эстафетными» режимами работы и временные диаграммы их сигналов.
Показан пример построения на основе многозонного регулятора переменного напряжения системы
управления температурой в электронагревательной установке. При «эстафетном» режиме работы электронагревателей создается «вращающееся» тепловое поле, в результате чего снижается не менее чем в
3–5 раз неравномерность температуры по объему печи. Статья может быть интересна для специалистов,
работающих в области информационной и силовой электроники, автоматизации технологических процессов и электропривода в целом.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Библиографические ссылки

Брылина, О.Г. Оценка качества передачи гармонического воздействия в многозонных преобразователях с двухтакной широтно- и частотно-широтно-импульсной модуляцией / О.Г. Брылина // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2014. – Вып. 14, – № 1. – С. 48–53.

Динамика линий связи с широтно- и частотно-широтно-импульсными носителями информации. Теория и практика / Л.И. Цытович, М.М. Дудкин, О.Г. Брылина, А.В. Тюгаев // Электротехника. – 2014. – № 4. – С. 2–9.

Survey of automatic modulation classification techniques: classical approaches and new trends /

O.A. Dobre, A. Abdi, Y. Bar-Ness, W. Su // Communications, IET. – 2007. – Vol. 1, iss. 2. – P. 137–156. DOI: 10.1049/iet-com:20050176

Analysis of static noise stability of the communication links with width- and frequency-width-pulse

carrier of information / L.I. Tsytovich, O.G. Brylina, M.M. Dudkin et al. // Science and Education: materials of the IV international research and practice conference. – 2013. – Vol. 1. – P. 144–150.

Дудкин, М.М. Спектральные характеристики развертывающих преобразователей с широтно-импульсной и частотно-широтно-импульсной модуляцией / М.М. Дудкин, Л.И. Цытович, О.Г. Брылина // Электротехника. – 2013. – № 10. – С. 18–25.

Brinkis, K. The automated control of a power system / K. Brinkis, A. Staltmanis // Baltic electrical engineering revier. – 1997. – No. 2(6). – P. 39–44.

gineering revier. – 1997. – No. 2(6). – P. 39–44.

Han, B.-M. Load simulator with power recovery capability based on voltage source converterinverter set / B.-M. Han, B.-Y. Bae, Y.-S. Jeong // IEE Proc. Elec. Power. – 2006. – Vol. 153, no. 6. – P. 891–897. DOI: 10.1049/ip-epa:20050461

Брылина, О.Г. Статические и динамические спектральные характеристики многозонного

преобразователя с частотно-широтно-импульсной модуляцией / О.Г. Брылина // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2013. – Вып. 13, № 1. – С. 70–79.

Пат. 2470360 Российская Федерация. Многозонный интегрирующий регулятор переменного

напряжения с автоматическим резервированием каналов регулирования / Л.И. Цытович, О.Г. Брылина. – № 2011139292/08(058668); заявл. 26.09.2011; опубл. 20.12.2012, Бюл. № 35. – 17 с.

Снижение уровня динамических потерь: «мягкая» коммутация и снабберы / А. Винтрич, У. Николаи, В. Турски и др. // Силовая электроника. – 2013. – Т. 6, № 45. – С. 58–64.

Надежность и качество: труды международного симпозиума / под ред. Н.К. Юркова. – Пенза: Пенз. гос. ун-т, 2006. – Т. 2. – 334 с. 12. А. с. 1336039 СССР, G06G7/12. Многозонный развертывающий преобразователь / Л.И. Цытович. – № 4058307/24; заявл. 19.02.86; опубл. 03.04.87, Бюл. № 25. – 6 c.: ил.

А. c. 1446630 СССР, G06G7/12. Развертывающий преобразователь / Л.И. Цытович. – № 4176683/24; заявл. 06.01.87; опубл. 23.12.88., Бюл. № 47. – 7 с.: ил.

Гусев, В.Г. Электроника и микропроцессорная техника: учеб. для вузов / В.Г. Гусев,

Ю.М. Гусев. – 4-е изд., доп. – М.: Высш. шк., 2006. – 799 с.

Брылина, О.Г. Многозонное развертывающее преобразование в системах автоматизации технологическими процессами: монография / О.Г. Брылина, Л.И. Цытович. – Челябинск: Издат. центр ЮУрГУ, 2014. – 202 c.

Пат. 2312452 Российская Федерация. Система управления группой электроприводов водных насосов / Л.И. Цытович, О.Г. Терещина, М.М. Дудкин. – № 2006119760/09; заявл. 05.06.2006; опубл. 10.12.2007, Бюл. № 34. – 12 с.

Частотно-широтно-импульсный терморегулятор сушильной камеры с непрерывным

тестированием сопротивления изоляции электротехнического изделия / Л.И. Цытович, О.Г. Брылина, М.М. Дудкин и др. // Вестник ЮУрГУ. Cерия «Энергетика». – 2011. – Вып. 16,

№ 34. – C. 50–55.

Брылина, О.Г. Регуляторы переменного напряжения с частотно-широтно-импульсной модуляцией / О.Г. Брылина // Вестник ЮУрГУ. Cерия «Энергетика». – 2012. – Вып. 17, № 16. – C. 26–30.

Цифровые электроприводы с транзисторными преобразователями / С.Г. Герман-Галкин, В.Д. Лебедев, Б.А. Марков, Н.И. Чичерин. – Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1986. – 248 с.

Новый алгоритм широтно-импульсной модуляции выходного напряжения трехфазного

автономного инвертора с нейтральной точкой / В.И. Сенько, С.А. Лебеденко, А.П. Калиниченко и др. // Техническая электродинамика. – 1994. – № 1. – С. 13–18.

Numerical optimization of an active voltage controller for high-power IGBT converters / Bryant Angus Т., Wang Yalan, Finney Stephen J. et al. // IEEE TRANS. Power electron. – 2007. – vol. 22, no. 2. – P. 374–383. DOI: 10.1109/TPEL.2006.889895

Волович, Г.И. Схемотехника аналоговых и аналогово-цифровых электронных устройств / Г.И. Волович. – М.: ИД «Додэка-XXI», 2005. – 527 с.

Guerrero-Linares, L. Non-idealities in analog circuits design: What does it really mean? / L. Guerrero-Linares, F. Sandoval-Ibarra, J.R. Loo-Yau // Circuits and Systems (MWSCAS). 2012 IEEE 55th International Midwest Symposium. – 2012. – P. 586–589.

The integrating AC regulator with intervalcode synchronization for thermoregulating systems / L.I. Tsytovich, R.M. Rakhmatulin, M.M. Dudkin et al. // Science, Technology and Higher Education: materials of the international research and practice conference. – Westwood – Canada: Publishing office Accent Graphics communications, 2012. – Vol. II. – P. 559–566.

Пат. 2490685 Российская Федерация. Частотно-широтно-импульсный регулятор переменного напряжения с симметрированной нагрузкой / Л.И. Цытович, О.Г. Брылина, М.М. Дудкин, А.В. Тюгаев; заявитель и патентообладатель Юж.-Урал. гос. ун-т. – № 2012134225/08; заявл. 09.08.2012; опубл. 20.08.2013, Бюл. № 23. – 13 с.

Дудкин, М.М. Устройства и системы

управления силовыми вентильными преобразователями для потребителей с нестабильными параметрами источника электроснабжения: дис. д-ра техн. наук. – Челябинск: ЮУрГУ, 2014. – 482 с.