Анализа на преодниот период на прекинувачите кај Н топологија на сериски резонантен конвертор при работа со уред за индукционо загревање

Σχετικά έγγραφα
МОДЕЛИРАЊЕ НА DC/DC КОНВЕРТОРИ ЗА УПРАВУВАЊЕ НА ЕДНОНАСОЧНИ МОТОРИ СО КОМПЈУТЕРСКА СИМУЛАЦИЈА COMPUTER SIMULATION AND MODELING OF DC/DC CONVERTERS

ИСПИТ ПО ПРЕДМЕТОТ ВИСОКОНАПОНСКИ МРЕЖИ И СИСТЕМИ (III година)

МЕТОДИ ЗА ДИГИТАЛНО ДИРЕКТНО ФАЗНО УПРАВУВАЊЕ НА СЕРИСКИ РЕЗОНАНТНИ ЕНЕРГЕТСКИ КОНВЕРТОРИ

ПОДОБРУВАЊЕ НА КАРАКТЕРИСТИКИТЕ НА ИСПИТНА СТАНИЦА ЗА ТЕСТИРАЊЕ НА ЕНЕРГЕТСКИ ТРАНСФОРМАТОРИ

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )

М-р Јасмина Буневска ОСНОВИ НА ПАТНОТО ИНЖЕНЕРСТВО

КОМПЕНЗАЦИЈА НА РЕАКТИВНА МОЌНОСТ

46. РЕГИОНАЛЕН НАТПРЕВАР ПО ФИЗИКА април II година (решенија на задачите)

37. РЕПУБЛИЧКИ НАТПРЕВАР ПО ФИЗИКА 2013 основни училишта 18 мај VII одделение (решенија на задачите)

а) Определување кружна фреквенција на слободни пригушени осцилации ωd ωn = ω б) Определување периода на слободни пригушени осцилации

Регулација на фреквенција и активни моќности во ЕЕС

ПРЕОДНИ ПРОЦЕСИ ПРИ ВКЛУЧУВАЊЕ НА КОНДЕНЗАТОРСКИТЕ БАТЕРИИ КАЈ ЕЛЕКТРОЛАЧНАТА ПЕЧКА

I. Теорија на грешки

СТУДИЈА НА РЕАЛЕН СЛУЧАЈ НА ВЛИЈАНИЕТО НА ДИСПЕРЗИРАНОТО ПРОИЗВОДСТВО ВРЗ СН ДИСТРИБУТИВНА МРЕЖА

ЈАКОСТ НА МАТЕРИЈАЛИТЕ

45 РЕГИОНАЛЕН НАТПРЕВАР ПО ФИЗИКА 2012 II година (решенија на задачите)

2. КАРАКТЕРИСТИКИ НА МЕРНИТЕ УРЕДИ

Извори на електрична енергија

НАПРЕГАЊЕ ПРИ ЧИСТО СМОЛКНУВАЊЕ

Предизвици во моделирање

σ d γ σ M γ L = ЈАКОСТ 1 x A 4М21ОМ02 АКСИЈАЛНИ НАПРЕГАЊА (дел 2) 2.6. СОПСТВЕНА ТЕЖИНА КАКО АКСИЈАЛНА СИЛА Напонска состојаба

Проф. д-р Ѓорѓи Тромбев ГРАДЕЖНА ФИЗИКА. Влажен воздух 3/22/2014

ИЗБОР НА ЕНЕРГЕТСКИ ТРАНСФОРМАТОР ЗА МЕТАЛНА КОМПАКТНА ТРАФОСТАНИЦА

46. РЕГИОНАЛЕН НАТПРЕВАР ПО ФИЗИКА април III година. (решенија на задачите)

8. МЕРНИ МОСТОВИ И КОМПЕНЗАТОРИ

ИСПИТУВАЊЕ НА СТРУЈНО-НАПОНСКИТЕ КАРАКТЕРИСТИКИ НА ФОТОВОЛТАИЧЕН ГЕНЕРАТОР ПРИ ФУНКЦИОНИРАЊЕ ВО РЕАЛНИ УСЛОВИ

МОДЕЛИРАЊЕ НА ПРЕОДНИ ПРОЦЕСИ ПРИ КОМУТАЦИИ СО MATLAB/Simulink

ИЗБОР НА ОПТИМАЛНА ЛОКАЦИЈА НА 400/110 kv РЕГУЛАЦИОНИ АВТО-ТРАНСФОРМАТОРИ ВО ЕЕС НА РМ

ДИНАМИЧКИ РЕЖИМ НА РАБОТА НА ВЕТЕРНА ФАРМА

Техника на висок напон 2 ПРОСТИРАЊЕ НА БРАНОВИ ПО ВОДОВИ

Во трудот се истражува зависноста на загубите во хрватскиот електроенергетски систем од

ПРИМЕНА НА FACTS УРЕДИ ЗА РЕДНА И НАПРЕЧНА КОМПЕНЗАЦИЈА НА РЕАКТИВНА МОЌНОСТ ВО ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТСКИ МРЕЖИ

10. МЕРНИ СИСТЕМИ И ПРЕНОС НА МЕРНИ ПОДАТОЦИ

ВЕРОЈАТНОСТ И СТАТИСТИКА ВО СООБРАЌАЈОТ 3. СЛУЧАЈНИ ПРОМЕНЛИВИ

ЗАШТЕДА НА ЕНЕРГИЈА СО ВЕНТИЛАТОРИТЕ ВО ЦЕНТРАЛНИОТ СИСТЕМ ЗА ЗАТОПЛУВАЊЕ ТОПЛИФИКАЦИЈА-ИСТОК - СКОПЈЕ

6. СОВЕТУВАЊЕ. Охрид, 4-6 октомври 2009

ТАРИФЕН СИСТЕМ ЗА ДИСТРИБУЦИЈА

4. МЕРНИ ПРЕОБРАЗУВАЧИ НА ЕЛЕКТРИЧНИ ВО ЕЛЕКТРИЧНИ ГОЛЕМИНИ

СТАНДАРДНИ НИСКОНАПОНСКИ СИСТЕМИ

ЕВН ЕЛЕКТРОСТОПАНСТВО НА МАКЕДОНИЈА

ПЕТТО СОВЕТУВАЊЕ. Охрид, 7 9 октомври 2007 АНАЛИЗА НА ТРАНЗИЕНТИ ПОЈАВИ КАЈ СПЕЦИЈАЛНИ ТРАНСФОРМАТОРИ

Етички став спрема болно дете од анемија Г.Панова,Г.Шуманов,С.Јовевска,С.Газепов,Б.Панова Факултет за Медицински науки,,универзитет Гоце Делчев Штип

SFRA ТЕСТ ЗА МЕХАНИЧКА ПРОЦЕНКА НА АКТИВНИОТ ДЕЛ КАЈ ЕНЕРГЕТСКИ ТРАНСФОРМАТОРИ

ИНТЕРПРЕТАЦИЈА на NMR спектри. Асс. д-р Јасмина Петреска Станоева

7. ОСЦИЛОСКОП 7.1. ПРИНЦИП НА РАБОТА

БИОФИЗИКА Електромагнетизам. Доцент Др. Томислав Станковски

КОМПЕНЗАЦИЈА НА РЕАКТИВНАТА ЕНЕРГИЈА КАЈ ИНДУСТРИСКИ ПОТРОШУВАЧИ И ТЕХНИЧКИ-ЕКОНОМСКИТЕ ПРИДОБИВКИ ОД НЕА

ЗАДАЧИ ЗА УВЕЖБУВАЊЕ НА ТЕМАТА ГЕОМЕТРИСКИ ТЕЛА 8 ОДД.

шифра: Филигран Истражувачки труд на тема: Анализа на мала хидроцентрала Брајчино 2

45 РЕГИОНАЛЕН НАТПРЕВАР ПО ФИЗИКА 2012 III година (решенија на задачите)

Анализа на мрежите на ЈИЕ во поглед на вкупниот преносен капацитет

Примена на Matlab за оптимизација на режимите на работа на ЕЕС

Анализа на триаголници: Упатство за наставникот

ПЕТТО СОВЕТУВАЊЕ. Охрид, 7 9 октомври 2007 СОВРЕМЕН СТАТИЧКИ ВОЗБУДЕН СИСТЕМ ЗА СИНХРОН ГЕНЕРАТОР СО ДИГИТАЛЕН РЕГУЛАТОР НА НАПОН

ТРЕТО СОВЕТУВАЊЕ Охрид 3 6 октомври 2001

Кои од наведениве процеси се физички, а кои се хемиски?

ПЕТТО СОВЕТУВАЊЕ. Охрид, 7 9 октомври 2007

Заземјувачи. Заземјувачи

ВЛИЈАНИЕ НА ВИСОКОНАПОНСКИ ВОДОВИ ВРЗ ЗАЗЕМЈУВАЧКИОТ СИСТЕМ НА КАТОДНАТА ЗАШТИТА НА ЦЕВКОВОДИТЕ

Ветерна енергија 3.1 Вовед

БРЗ ДИЗАЈН НА ПРОТОТИП НА УПРАВУВАЧ И ИЗРАБОТКА НА ДИНАМИЧКИ МОДЕЛ ЗА ТЕСТИРАЊЕ НА ХАРДВЕР ВО ЈАМКА НА БРЗИНСКИ СЕРВОМЕХАНИЗАМ

ЗБИРКА ЗАДАЧИ ПО ТЕОРИЈА НА ДВИЖЕЊЕТО НА МОТОРНИТЕ ВОЗИЛА

ДРВОТО КАКО МАТЕРИЈАЛ ЗА

Методина гранични елементи за инженери

Деформабилни каркатеристики на бетонот

БРЗ ДИЗАЈН НА ПРОТОТИП НА УПРАВУВАЧ И ИЗРАБОТКА НА ДИНАМИЧКИ МОДЕЛ ЗА ТЕСТИРАЊЕ НА ХАРДВЕР ВО ЈАМКА НА БРЗИНСКИ СЕРВОМЕХАНИЗАМ

7.1 Деформациони карактеристики на материјалите

НУМЕРИЧКО МОДЕЛИРАЊЕ НА ГАЛАКСИИ

АНАЛИЗА НА АТМОСФЕРСКИ ПРЕНАПОНИ ВО ТС АЕРОДРОМ СО ПРОГРАМОТ EMTP

Развоj на систем за следење на точка на максимална мо`кност

Годишен зборник 2016/2017 Yearbook 2016/2017

5. Динамика на конструкции

Технички Факултет Битола. Талевски Николче

ПЕТТО СОВЕТУВАЊЕ. Охрид, 7 9 октомври ДМС Софтвер "WINDOWS" за дистибутивните системи

Од точката С повлечени се тангенти кон кружницата. Одреди ја големината на AOB=?

3. ПРЕСМЕТКА НА КРОВ НА КУЌА СО ТРИГОНОМЕТРИЈА

АКСИЈАЛНО НАПРЕГАЊЕ Катедра за техничка механика и јакост на материјалите

Избор на димензии и конфигурација на мрежестиот заземјувач во ТС 220/6 Антеа Албанија

Факултет за електротехника и информациски технологии - ФЕИТ, Универзитет Св. Кирил и Методиј, Скопје, Република Македонија

ЗБИРКА НА ОДБРАНИ РЕШЕНИ ЗАДАЧИ ОД ОБЛАСТА НА СИНТЕЗАТА НА СИСТЕМИ НА АВТОMАТСКО УПРАВУВАЊЕ

МОДЕЛИРАЊЕ НА РАБОТАТА НА РЕВЕРЗИБИЛНИ ХИДРОЦЕНТРАЛИ ВО ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТСКИ СИСТЕМ

II. Структура на атом, хемиски врски и енергетски ленти

УНИВЕРЗИТЕТ ГОЦЕ ДЕЛЧЕВ - ШТИП

Универзитет св.кирил и Методиј-Скопје Природно Математички факултет. Семинарска работа. Предмет:Атомска и нуклеарна физика. Тема:Фотоелектричен ефект

ПРИМЕНА НА МЕНАЏМЕНТ НА РИЗИК ЗА ДОНЕСУВАЊЕ НА ОДЛУКИ ВО ЕНЕРГЕТСКИ КОМПАНИИНАПАТСТВИЈА

ШЕМИ ЗА РАСПОРЕДУВАЊЕ НА ПРОСТИТЕ БРОЕВИ

ИМПЛЕМЕНТАЦИЈА НА НОВ СИСТЕМ ЗА НЕПРЕКИНАТО НАПОЈУВАЊЕ ВО МЕПСО

СИСТЕМ СО ТОПЛИНСКИ УРЕД КОЈ КОРИСТИ ОБНОВЛИВИ ИЗВОРИ НА ЕНЕРГИЈА

АНАЛИТИЧКИ МЕТОД ЗА ПРЕСМЕТКА НА ДОВЕРЛИВОСТA НА ДИСТРИБУТИВНИTE СИСТЕМИ

Современа постапка за оптимален избор на мрежест заземјувач кај постројките ВН/ВН и ВН/СН

Сериja MIT480 Tелекомуникациски тестери за изолација

Секундарните еталони се споредуваат (еталонираат) со примарните, а потоа служат за проверка (споредба или калибрирање) на работните еталони.

ИНСТРУМЕНТАЛНИ МЕТОДИ ЗА АНАЛИЗА

Квантна теорија: Увод и принципи

АНАЛИЗА НА ПОЈАВИ ВО АВТОТРАНСФОРМАТОР 400/115 kv, 300 MVA

ГРАДЕЖНА ФИЗИКА Размена на топлина. проф. д-р Мери Цветковска

Проф. д-р Ѓорѓи Тромбев ГРАДЕЖНА ФИЗИКА

ЗБИРКА ЗАДАЧИ ПО ПРЕДМЕТОТ ТЕХНИКА НА ВИСОК НАПОН II

Серија TM1700 Систем за анализа на прекинувачи

АНАЛИЗА НА ДОВЕРЛИВОСТА НА РАДИЈАЛНИ ДИСТРИБУТИВНИ МРЕЖИ СО ПРИМЕНА НА МОНТЕ КАРЛО СИМУЛАЦИИ

Transcript:

7. СОВЕТУВАЊЕ Охрид, 2 4 октомври 2011 Гоце Стефанов Василија Шарац Дејан Милчевски Електротехнички факултет - Радовиш Љупчо Караџинов ФЕИТ - Скопје Анализа на преодниот период на прекинувачите кај Н топологија на сериски резонантен конвертор при работа со уред за индукционо загревање КУСА СОДРЖИНА Во трудот се дадени истражувањата за работата на прекинувачите кај топологија на сериски резонантен конвертор со IGBT транзистори, со посебен акцент на нивните преодни периоди. Анализирана е работата на Н мост сериски резонантен конвертер во режим на уред за индукционо загревање. Конверторот работи со прекинувачка фреквенција над резонантната фреквенција и подржува работа на прекинувачите со Нулто напонско вклучување, (ZVS). Анализиран е ефектот од работата на прекинувачите врз загубите на моќност поради прекинување. Користени се компјутерски симулации во PowerSim и SemiSiel програм. Резултатите од трудот се имплементирани во еден практично реализиран конвертор во режим на уред за индукционо загревање. Клучни зборови: Н мост, преоден период, резонантен конвертор 1 ВОВЕД Топологија на Н мост сериски резонантен конвертор со IGBT транзистори како прекинувачи најчесто се користи во апликации на уреди за индукционо загревање. Индукциониот уред (лонецот со материјалот кој се загрева) се моделира со отпорничко индуктивна врска, слика 1. Слика 1 а) уред за индукционо загревање лонец индуктор, б)l-r еквивалентно коло Процесот на индукционо загревање на метални материјали е динамички, временски и просторно променлив, [1]. Променливата динамика на материјалот кој се загрева по пат на индукција се рефлектира со промена на неговите електрични (ρ специфичен отпор) и магнетни (μ r релативна магнетна пермеабилност) каректеристики. Промената на специфичниот отпор и магнетната пермеабилност предизвикува промена на отпорноста и индуктивноста на резонантното коло, [2], [3]. Поради овие причини резонантните конвертори се посебно погодни за управување со вакви променливи оптоварувања. Промената на L - R B4-101R 1/8

MAKO CIGRE 2011 B4-101R 2/8 предизвикува енергетскиот конвертор да излезе од дефинираната работна точка одредена со фреквенцијата на прекинување и ефективната вредност на излезниот напон и струја на излез од конверторот. Кај сериски резонантен конвертор максимална моќност се развива на резонантна фреквенција. Излегувањето на конверторот од резонанција предизвикува тој да работи со редуцирана излезна моќност. За одржување на работа на конверторот со константна излезна моќност постојат методи со директна фреквентна контрола и индиректна фреквентна контрола (фазна контрола). На сликата 2 е дадена топологија на Н мост сериски резонантен конвертер и брановите форми на напонот и струјата на излезот од конверторот како и брановата форма на струјата низ транзисторите, [4]. а) б) Слика 2 Н конвертер: а) електрична шема и б) бранови форми Анализираме состојба кога конверторот работи на прекинувачка фреквенција над резонантната фреквенција f 0 =6000Hz. При работа на конверторот на фреквенција над резонантната, импедансата во колото е индуктивана и излезната струја касни зад излезниот напон. При овие услови конверторот подржува работа на прекинувачите со нулто напонско вклучување, интервал t 0 -t 1 и t 2 -t 3. Односно транзисторите Т 1 и Т 2 вклучуват при вклучени диоди D 1 и D 2, a транзисторите Т 3 и Т 4 вклучуват при вклучени диоди D 3 и D 4. Работата на конвертерот во услови на нулто напонско вклучување на полупроводничките прекинувачи ја намалува загубата на моќност поради прекинување. Струјата во колото е дефинирана со диференцијалната равенка: di( t) R q( t) Vs VD( T ) + i( t) + = (1) dt L CL L каде q(t) е полнежот на кондензаторот, V s е напонот на DC линкот, V D(T) е напонот на IGBT прекинувачот, диода или транзистор, а R=0.21Ω, L=26.4μH и C=26.6μF се вредности за елементите на колото за еден конкретен уред за индукционо загревање наменет за термичка обработка на бакар со маса 6кг. Во понатамошното излагање ќе се задржиме на анализа на колото во транзиентниот период. 2 АНАЛИЗА НА ПРЕОДНИОТ ПЕРИОД НА ПРЕКИНУВАЧИТЕ КАЈ Н ТОПОЛОГИЈА НА СЕРИСКИ РЕЗОНАНТЕН КОНВЕРТОР Го анализираме преминот на прекинувачите од проводна во непроводна состојба и обратно. На почетокот на временските интервали t0 t1 и t2 t3 се има транзиентен премин. Транзисторите T 1, T 2, односно T 3, T 4 иако имаат побудни импулси на гејтовите се уште не се вклучени. За согледување што се случува во овие преодни периоди го разгледуваме интервалот t 2 -t 3. На почеток на овој интервал транзисторите T 1, T 2 се исклучуват, а транзисторите T 3, T 4 се

MAKO CIGRE 2011 B4-101R 3/8 уште не се вклучени. Конфигурацијата на Н мост сериски резонантен конвертор се сведува на колото дадено на сликата 3, [5]. Во оваа состојба значајна улога во работата на конвертoрот имаат кондензаторите приклучени паралелно на транзисторските модули, т.н. снабер кондензатори. На почеток на интервалот кондензаторите C 1, C 2 се празни, а кондензаторите C 3, C 4 се полни. Слика 3 Конфигурација на конверторот во транзиентниот период на почеток на интервалот t 2 -t 3 Бидејќи транзисторот T 1 исклучува кога низ него тече некоја струја се јавува пик и осцилации на напонот V CE, слика 4. Причина за овој пик на напонот се паразитните индуктивности на DC линкот, спојните места, како и паразитната индуктивноста на транзисторот. Овој пик може да е поголем од максималниот напон на IGBT модулот во исклучена сосотојба и може да го оштети транзисторскиот модул. Слика 4 Бранови форми на напоните и струјата во конверторот во моментот на исклучување на транзисторот T 1 За да се обезбеди правилна работа на IGBT прекинувачите во конверторот се преземат одредени мерки. Прва мерка која се презема за да се намали овој пик на напонот е да се постигне мала индуктивност на напонот на DC линкот, [6]. Тоа се постига со тоа што меѓу позитивниот и негативниот приклучок на DC линкот се прави т.н. сендвич плоча од проводен материјал со изолација меѓу нив. Кондензаторите на напонот на DC линкот се поставуват на оваа плоча. Сендвич плочата се вградува што е можно поблиску на самите IGBT модули. Односно на нив, слика 5, [6].

MAKO CIGRE 2011 B4-101R 4/8 Слика 5 Сендвич плоча на IGBT Втора мерка која се презема за елеминирање на паразитните индуктанси, а со тоа и на пикот на напонот е инсталирање на снабер кондензатори паралелно на IGBT модулите. Вредноста на овие кондензатори се одредува од равенките: 2 LDC linkic Δ V (2) C snubber 1 f = = T 2π 1 L DC C link snubber Каде f е фреквенцијата на осцилаците на напонот на модулот после исклучувањето и се движи од 100kHz до 1MHz, а L DC-link е паразитната индуктивност на DC линкот. Од горните две равенки се добива дека вредноста на снабер кондензаторот е: (3) ic Csnubber, [6] (4) 2 π f Δ V За топологијата на конвертор со вредности на елементите од сликата 3 и слика 4 се добива дека вредноста на величините врз основа на кои се одредува снабер кондензаторот е дадена во табелата 1. Табела 1 Вредности на величини за одредување на снабер кондензаторот Δ f ( C snubber 6,25 2.64 1 22.5 1 <0.68 Друга важна работа која е одредена од изборот на снабер кондензаторот е неговата вредност да биде таква да овозможи вклучувањето на транзисторите (на сликата 4 транзисторот T 4 ) да се врши само кога снабер кондензаторот се испразнил така да се вклучила диодата D 4, момент t 2, пред да се вклучи транзисторот T 4, момент t 3. Така правилниот избор на вредноста на снабер кондензаторот овозможува вклучувањето на транзисторите да биде при нула напон, (ZVS). Исто така важно е да се забележи дека кога транзисторот прекинува, струјата комутира на снабер кондензаторот. Тоа доведува до позитивен струен импулс на струјата низ снајбер кондензаторот, слика 6. Кога диодата исклучува reverse recovery струјата се префрла на

MAKO CIGRE 2011 B4-101R 5/8 кондензаторот. Имено во моментот t 2 диодата D 4 е вклучена и струјата тече во еден правец во моментот t 3 се вклучува транзисторот T 4 и струјата го менува правецот (reverse). Ова дава негативен пик на струјата низ снабер кондензаторот во овој момент ( t 2 ). Слика 6 Комутација на струјата низ снајбер кондензаторот поради исклучување на транзисторот и диодата На сликата 7 е дадена брановата форма на струјата низ еден IGBT во моментот на вклучување на транзисторот во Н мостот, при V s = 60VDC напон на DC линкот со истото R L C оптоварување како горе, а без снабер кондензатор. Слика 7 Бранова форма на струјата низ еден прекинувач без снабер кондензатор На сликата 8 е дадена брановата форма на струјата низ еден IGBT во моментот на вклучување на транзисторот во Н мостот, при V s = 60VDC напон на DC линкот со истото R L C оптоварување како горе, а со снабер кондензатори со вредност 0.2μF.

MAKO CIGRE 2011 B4-101R 6/8 Слика 8 Бранова форма на струјата низ еден прекинувач со снабер кондензатор Во табелата 2 се дадени полупроводничкото оптоварување и загубите на моќност за прекинувачите во мостот добиени во Semisiel програм, [7]. Симулаците се правени со IGBT модул SKM195GB066 производ на Семикрон. Табела 2 Полупроводничкo оптоварување и прекинувачки загуби на моќност на IGBT U CE (t) (V) i c (t) (А) мах средна вредност мах средна вредност мах P T Z (W) средна вредност мах P Tsw (W) средна вредност 62 35 330 104 800 195 750 10 Во табелата 2 величините се: U CE напон колектор емитер на еден транзистор, i c колекторска струја на транзистор, P Tz се загуби на моќност на еден IGBT модул (загуби на моќност поради прекинување и загуби во проводна состојба. Вкупните загуби на моќност на четирите IGBT модули во Н мостот се 4х195=780W. P Tsw се загуби поради прекинување на еден IGBT модул 2.1 Анализа на резултатите Работата на Н мост IGBT сериски резонантен конвертор со прекинувачка фреквенција над резонантната фреквенција овозможува вклучувањето на прекинувачите да се врши во услови на нулто напонско прекинување. Тоа ги елеминира загубите на моќност поради прекинување. Но прекинувачкиот режим на работа на прекинувачите генерира импулси на напонот и струјата на прекинувачите. Овие импулси се посебно изразени за време на транзиентниот период, т.е. кога се врши префрлање на прекинувачот од една во друга состојба. Тоа го зголемува полупроводничкото оптоварување на кое се изложени прекинувачите. Намалување на пиковите на струјата и напонот на прекинувачите се врши со поврзување на снабер кондензатори паралелно на IGBT модулите. Правилниот избор на снаберските кондензатори не само што го намалува полупроводничкото оптоварување туку и овозможува вклучување на транзисторот при нула напон и комутација на струјата од транзисторот на кондензаторот при исклучување на транзисторот. Значајно намалување на влијанието на индуктивноста на водовите и DC линкот се постига со постапката на кратки врски меѓу драјвер колото и IGBT модулите како и воведување на т.н. сендвич плоча. За поголеми прекинувачки фреквенции се практикува воведување на оптичка врска меѓу контролното коло и драјвер колото. Драјвер колото служи за спрега на сигналите меѓу контролната електроника и IGBT модулите, [8].

MAKO CIGRE 2011 B4-101R 7/8 2.2 Ехпериментални резултати Постапките за намалување на пиковите на напоните и струите кај прекинувачите во еден Н мост IGBT сериски резонантен конвертор врз основа на резултатите добиени горе се искористени за дизајн на прототип на енергетски резонантен конвертор во режим на уред за индукционо загревање на метални материјали. Услови под кои работи резонантниот конвертор се: V s =60VDC напон на DC линкот, P outmax =13kW максимална излезна моќност, f 0 =6000Hz резонантна фреквенција, f sw =6150Hz прекинувачка фреквенција, снабер кондензатори со вредност 0.2μF, уред за индукционо загревање со максимален капацитет 6кг. бакар. Во табелата 3 се дадени податоци за параметрите на реализираниот резонантен конвертор добиени со мерење. Табела 3 Загуби на моќност во практично реализиран конвертор во режим на уред за индукционо загревање добиени со мерење Во табелата 3 величините се: I DClink U DClink P DC I outrms U outrms S P (A) (V ) (kw ) (A) (V ) (kva) out out η conv (%) 220 60 13.2 225 55 12.38 93 P = I U влезна моќност на конверторот. DC DClink DClink S out Pout = I outrmsu outrms е привидна излезна моќност на конверторот. Бидејќи конверторот работи на резонанција оваа моќност е блиска до активната моќност. PDC Pout = 820W се загубите на моќност на конверторот. Pout = η conv = 93.8% е ефикасноста на конверторот. PDC На сликата 9 е даден реализираниот прототип на резонантен преобразувач во режим на уред за индукционо загревање. 3 ЗАКЛУЧОК Слика 9 Прототип на резонантен конвертор Во трудот се дадени постапките кои се преземат при дизајнирање на резонантен конвертор во режим на уред за индукционо загревање од аспект на намалување на влијанието на паразитните индуктивности, а се со цел на намалување на полупроводничкото оптоварување на прекинувачите и намалување на загубите на моќност на конверторот. Со користење на компјутерски симулации во PowerSim и SemiSiel програм е одредено влијанието на снабер кондензаторите во елеминирање на оптоварувањето на полупроводничките прекинувачи и

MAKO CIGRE 2011 B4-101R 8/8 овозможувањето на нивно нулто напонско вклучување. Резултатите од трудот се применети во практична реализација на резонантен конвертор во режим на уред за индукционо загревање. 4 ЛИТЕРАТУРА [1] Totten G.E., Steel Head Treatment, Portland State University, Oregon USA, Second Edition 2006. [2] Stefanov G. Computer simulation on the topologies of resonant converters used in induction Cookers, International Scientific Conference "CONFERENG 2009" Tg-Jiu, Romania, November 13-14. 2009. [3] Stefanov G., Karadzinov L., Sarac V.: Numerical Based Simulation and Electromagnetic Field Calculation at Metal Induction Heating, 14 th International IGTE Symposium 2010, P1-13, 19.9.-22.9.2010, Graz, Austria. [4] Williams W. B.,Principles and Elements of Power Electronics, University of Strathclyde, Glasgow, 2006. [5] Powersim 8.0.5, simulation program, www.powersim.com. [6] Semikron, Application manual, 2008. [7] SEMISEL Thermal calculator & simulator, www.semikron.com, semisel.semikron.com. [8] Stefanov G., Karadzinov L., Comu K.:Influence of control signals of the power converter operation, MIPRO 2010, Opatia, Croatia, 33 International Convention, pp.158-163, 24-28.05.2010.