Развитие и исследование новых энергоэффективных методов управления высоковольтными силовыми преобразователями в условиях низкой частоты переключений полупроводниковых модулей

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 22-29-20070

НазваниеРазвитие и исследование новых энергоэффективных методов управления высоковольтными силовыми преобразователями в условиях низкой частоты переключений полупроводниковых модулей

Руководитель Маклаков Александр Сергеевич, Кандидат технических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" , Челябинская обл

Конкурс №65 - Конкурс 2022 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами» (региональный конкурс)

Область знания, основной код классификатора 09 - Инженерные науки; 09-601 - Теория, методы проектирования и эффективность функционирования технических систем

Ключевые слова Электротехника, преобразование электроэнергии, электропривод, силовая электроника, преобразовательная техника, электроэнергетика, энергоэффективность, энергосбережение.

Код ГРНТИ45.41.31

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Целью заявляемого научного проекта является разработка фундаментальных основ и научно обоснованных технических решений, направленных на разработку новых энергоэффективных методов управления высоковольтными силовыми преобразователями в условиях низкой частоты переключений полупроводниковых модулей Научная проблематика заявляемого проекта вытекает из фундаментальной проблемы силовой электроники, которая связана с возникновением электрических потерь при преобразовании электрической энергии полупроводниковыми преобразователями, а также с ухудшением показателей качества преобразованной мощности. Актуальность проекта связана с недостаточным развитием энергоэффективных технологий управления высоковольтными силовыми полупроводниковыми преобразователями при низких частотах переключений полупроводниковых модулей. Исследования в данной области положительно отразятся на научном уровне фундаментальных и прикладных исследований, направленных, прежде всего, на проектирование, повышение энергоэффективности ветроэнергетических комплексов, солнечных электростанций, промышленных электроприводов. Актуальность проводимого исследования также связана с повсеместным распространением мощных высоковольтных полупроводниковых преобразователей в составе энергосберегающих электроприводов переменного тока и возобновляемых систем генерирования электрической энергии. Они являются примером использования последних научно-технических достижений в области электротехники и электроники, обладающих рядом существенных преимуществ, с точки зрения эффективности преобразования и потребления электрической энергии. Научная новизна проекта заключается в разработке нового энергоэффективного метода управления высоковольтными силовыми преобразователями на основе предварительно запрограммированных широтно-импульсно модулируемых последовательностей переключений полупроводниковых модулей, позволяющего обеспечить заранее заданный спектр сигналов в условиях ограниченной частоты переключений ключей.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Цзин Т., Маклаков А.С., Гасияров В.Р. Selection Algorithm of Preprogrammed PWM Switching Patterns for 3L NPC Voltage Source Inverter IEEE, 2022 International Russian Automation Conference (RusAutoCon), A. S. Maklakov, T. Jing and V. R. Gasiyarov, "Selection Algorithm of Preprogrammed PWM Switching Patterns for 3L NPC Voltage Source Inverter," 2022 International Russian Automation Conference (RusAutoCon), 2022, pp. 966-970 (год публикации - 2022)
10.1109/RusAutoCon54946.2022.9896287

2. Маклаков А.С., Николаев А.А., Гасияров В.Р. Power Quality Improvement in the Grid via High-power AC Regenerative Electric Drives IEEE, 2023 International Russian Smart Industry Conference (SmartIndustryCon), I (год публикации - 2023)
10.1109/SmartIndustryCon57312.2023.10110800

3. А. С. Маклаков, А. С. Антоненко Studying Non-Eliminated Harmonics in the Current Spectrum of a Three-Level Converter with Programmed PWM IEEE, pp. 201-204 (год публикации - 2023)
10.1109/PEAMI58441.2023.10299900

4. А. С. Антоненко, А. С. Маклаков Studying the Behavior of 2L Voltage Waveforms Based on Selective Harmonic Elimination PWM IEEE, pp. 807-813 (год публикации - 2023)
10.1109/UralCon59258.2023.10291115

5. Тао Цзин; Александр С. Маклаков; Александр А. Николаев; Алексей С. Антоненко Changing Preprogrammed Selective Harmonic Eliminated PWM for Three-Level NPC AFE Rectifier IEEE, pp. 1124-1128 (год публикации - 2023)
10.1109/ICIEAM57311.2023.10139157

6. Маклаков А.С., Николаев А.А., Радионов А.А., Гасияров В.Р., Гилемов И.Г. Схемы подключения к сети мощных рекуперативных электроприводов клетей прокатных станов Электротехнические системы и комплексы, №4 выпуск 57 (год публикации - 2022)
10.18503/2311-8318-2022-4(57)-42-53

Публикации