Dane o rozprawie habilitacyjnej

Rodzaj pracy	Rozprawa habilitacyjna
Data uzyskania stopnia	14.12.2005
Data wszczęcia przewodu	01.06.2005
Uzyskany stopień naukowy	dr hab.inż.
Promotor
Recenzenci	prof. dr hab. inz. Antoni Dmowski Politechnika Warszawska, Instytut Elektroenergetyki, prof. dr hab. inz.Zbigniew Nowacki, Politechnika Lódzka Instytut Automatyki, prof. dr hab. inz. Igor Korotyeyev, Uniwersytet Zielonogórski, Instytut Inzynierii Elektrycznej
Jednostka prowadzaca przewód	Uniwersytet Zielonogórski, Wydzial Elektrotechniki, Informatyki i Telekomunikacji, Instytut Inzynierii Elektrycznej
Miejsce pracy autora rozprawy	Uniwersytet Zielonogórski, Wydzial Elektrotechniki, Informatyki i Telekomunikacji, Instytut Inzynierii Elektrycznej
Dziedzina naukowa	nauki techniczne
Dyscyplina naukowa	elektrotechnika
Specjalność naukowa	energoelektronika
Sposób zgłoszenia rozprawy, dostępność, liczba stron	praca jawna, Biblioteka Glówna Uniwersytetu Zielonogórskiego, s. 162, ZBC
Wydawca	Oficyna Wydawnicza Uniwersytetu Zielonogórskiego
Słowa kluczowe	kompatybilnosc elektromagnetyczna (EMC), zaburzenia przewodzone, uklad napedowy o regulowanej predkosci (PDS), filtr aktywny, filtr pasywny

Streszczenie

Monografia dotyczy zagadnien zwiazanych z kompatybilnoscia elektromagnetyczna (EMC) ukladów napedów przeksztaltnikowych. Stosowane w tych ukladach nowoczesne przeksztaltniki energoelektroniczne generuja zaburzenia o znacznych poziomach, których widma sa przesuniete z pasma niskich czestotliwosci - w obszar czestotliwosci wysokich. Rodzi to nowe problemy zwiazane z ich pomiarem, sposobami redukcji oraz eliminacja skutków ich obecnosci. Dominujacym sposobem emisji zaburzen do srodowiska elektromagnetycznego w zakresie do 30 MHz jest przewodzenie poprzez dolaczone przewody. W przeksztaltnikowych ukladach napedowych zaburzenia przewodzone wysokiej czestotliwosci moga dodatkowo stwarzac problemy z zapewnieniem kompatybilnosci wewnetrznej ukladu. W pracy, na podstawie wyników eksperymentalnych oraz analiz teoretycznych, wydzielono obwody pradów zaburzen wspólnych i róznicowych w topologicznie symetrycznych ukladach trójfazowych. Na tej podstawie opracowano obwodowe modele rozplywu pradów zaburzen oraz pradów lozyskowych wewnatrz silnika. Przy modelowaniu obwodów uwzgledniono falowy charakter zaburzen. Zaproponowano porównawcza metode badania wplywu algorytmów sterowania na widmo zaburzen w pasmie CISPR A, przy wykorzystaniu analitycznej dekompozycji widma zaburzen na harmoniczne zaburzen róznicowych i wspólnych. Wyniki analiz teoretycznych i badan symulacyjnych zweryfikowano eksperymentalnie w najbardziej rozpowszechnionym ukladzie dwukwadrantowego napedu przeksztaltnikowego z silnikiem asynchronicznym oraz w ukladach z czterokwadrantowym przemiennikiem czestotliwosci, falownikami trój- i czteropoziomowymi i przeksztaltnikiem matrycowym. Przedstawiono analize metod ograniczania zaburzen poprzez pasywna i aktywna kompensacje napiecia zaburzen oraz modyfikacje impedancji toru rozplywu zaburzen. Oprócz oceny skutecznosci i ograniczen aplikacyjnych proponowanych metod, przedstawiono ich wplyw na inne aspekty kompatybilnosci elektromagnetycznej systemu.

Abstact

The research described in this monograph concerns issues connected with electromagnetic compatibility (EMC) of power converter drives. Modem converters used in such systems generate a high level of electromagnetic interference (EMI), the spectra of which are shifted from low to high frequency band. It causes new kinds of problems related to measuring methods, mitigation echniques and elimination ofthe consequences oftheir appearance. The dominant way ofEMI emission into electromagnetic environment in a frequency range up to 30 MHz is by conduction. Additionally, in the high frequency range conducted EMI in power converter drives can cause problems with internal electromagnetic compatibility ofthe system. In this work, based on experimental results and theoretical analyses, the circuits of common mode (CM) and differential mo de (DM) EMI in topologically symmetric three-phase systems have been distinguished. On this basis HF lumped equivalent circuits for EMI and bearing currents have been proposed. The wave nature of EMI currents has been taken into consideration. The method of comparative analysis ofthe influence of controi algorithms onto EMI spectra in the CISPR A frequency band using analytical decomposition ofthe spectrum into CM and DM mo des has been proposed.Theoretical analyses and results of simulations have been verified by tests carried out on a two-quadrant drive with induction motor fed-by frequency converter and additionally on drives with a four- quadrant frequency converter, multilevel inverters and a matrix converter.There has been presented the analysis of methods ofEMI suppression by means of passive and active cancellation ofthe CM voltage and the modification of the impedance of the CM current path. Beside the valuation of efficiency and limitations of the application area of these methods, an influence on other aspects of electromagnetic compatibility of the system has been presented.