Синтез повышающего преобразователя для имитатора нагрузок систем электроснабжения автономных объектов

doi:10.14529/power200309

Abstract

The paper deals with the synthesis of a boost converter for a simulator designed to form loads of power supply systems of autonomous objects based on the converter mathematical description in the form of a differential equations system. Equations that allow building a model of a boost converter that combines the power part and the control system are derived. This model describes the electromagnetic and information processes within the device and is implemented as a digital module within the control system of the converter. A block diagram of the model in MATLAB Simulink can be implemented as both continuous averaged and discrete. This depends on the control signal applied to the model input, i.e. continuous or pulse periodic with duty ratio D. The continuous averaged model is used for the digital synthesis of the converter, whereas discrete is employed to test the boost converter of the load simulator. A current transfer function of the converter with variable parameters depending on the duty ratio is derived. The developed boost converter provides the load current of up to 360 A. The ripple coefficient of the input current is under 0,6 %. The research results may be of interest to specialists in the field of power electronics, power supply systems of autonomous objects and control systems.

Highlights

При использовании непрерывной модели осуществляется синтез параметров силовых элементов и системы управления, а цифровая модель применяется для проверки правильности синтеза, так как она учитывает больше факторов, включая разброс параметров элементов по номиналу и дискретизацию по времени управляющих сигналов
The research was carried out within the project FEWM-2020-0046 “Fundamentals and methodology for designing of a highly efficient energy conversion technique for space and marine systems based on intelligent power modules of an ultra-high degree of integration”
Ser. Power Engineering, 2020, vol 20, no

Summary

Преобразовательная техника

Статья посвящена синтезу повышающего преобразователя для имитатора, предназначенного для формирования нагрузок систем электроснабжения автономных объектов на основании математического описания преобразователя в виде системы дифференциальных уравнений. В статье [1] описана методика синтеза имитатора нагрузки (ИН) для наземных испытаний систем электроснабжения (СЭС) автономных объектов на базе модуля повышающих преобразователей напряжения для формирования тока нагрузки электротехнического комплекса. 1. Функциональная схема силового канала имитатора нагрузки силового канала: СЭС – система электроснабжения; МПП – модуль повышающих преобразователей, содержащий n параллельно соединённых устройств; DC/DC – модуль преобразователей постоянного напряжения на базе автономных инверторов напряжения и выпрямителей, содержащий m преобразователей; МФВИ – модуль фильтра ведомого инвертора; МВИ – модуль ведомого инвертора, подключенный к сети 380 В, 50 Гц ем данной задачи является сопоставление характеристик комплекса и его математической модели в процессе испытаний. Все вышеперечисленные преимущества использования математического описания и созданных на его основе моделей могут быть применены для эффективного цифрового синтеза повышающего преобразователя ИН, являющегося ключевым элементом при формировании тока нагрузки.

VT C

ОБРАЗЕЦ ЦИТИРОВАНИЯ

FOR CITATION