000 13527nla2a2200733 4500
001 345516
005 20231029234713.0
035 _a(RuTPU)RU\TPU\book\377364
035 _aRU\TPU\book\377363
090 _a345516
100 _a20210113d2020 k y0rusy50 ca
101 0 _arus
102 _aRU
135 _adrcn ---uucaa
181 0 _ai
182 0 _ab
200 1 _aБифуркационные явления в преобразователе напряжения c частотно-импульсным управлением для ветрогенераторной установки
_fС. Г. Михальченко, Г. Я. Михальченко, С. М. Семенов [и др.]
203 _aТекст
_cэлектронный
215 _a1 файл (1 272 Kb)
230 _aЭлектронные текстовые данные (1 файл : 1 272 Kb)
300 _aЗаглавие с титульного листа
320 _a[Библиогр.: с. 222-223 (20 назв.)]
330 _aСтатья посвящена изучению влияния бифуркационных явлений, имеющих место во всех типах импульсно-модуляционных систем, которые в частности присутствуют в ветрогенераторных установках. Для исследования динамики преобразователя напряжения с частотно-импульсной модуляцией строится математическая модель и бифуркационные диаграммы, которые иллюстрируют область безопасной работы ветрогенераторных установок, проводится ряд численных экспериментов. Выявлен новый вид бифуркационного явления, названый в данной статье "пакетной" бифуркацией. Актуальность работы обуславливается необходимостью улучшения энергоэффективности силовых преобразовательных устройств для потребностей нетрадиционной энергетики, в частности - для ветрогенераторной установки. Одна из сложностей преобразования данного вида энергии заключается в невысоком уровне эффективности процесса. Ввиду переменной величины частоты вращения лопастей ветрогенераторной установки в определенном временном интервале параметры получаемой энергии также варьируются, следовательно, настройки её вторичных преобразователей должны соответствовать временным интервалам формирования сигнала генерации. Повышение качества функционирования альтернативных источников питания возможно за счет использования многочастотных режимов стабилизации устройства преобразования. В статье рассматривается модель импульсно-модуляционного понижающего преобразователя напряжения на основе частотно-импульсной модуляции. Изучены и предложены методики изменения ширины рабочей зоны одночастотного режима стабилизации.
330 _aЦель: анализ режимов вторичного преобразователя напряжения ветрогенераторной установки и выработка подходов к исследованию бифуркационных явлений, имеющих место в преобразовательных структурах с частотно-импульсной модуляцией путем построения математической модели и численно-аналитического моделирования данного понижающего устройства для улучшения показателей надежности. Методы: проработка литературных источников по типовым схемам передачи энергии в ветрогенераторную установку с промежуточным звеном постоянного тока (DC/DC преобразователей); математическое моделирование и проведение численных экспериментов по изменению эксплуатационных данных понижающего преобразователя напряжения с частотноимпульсной модуляцией для выявления протекающих в нем бифуркационных процессов; построение бифуркационных диаграмм при различных параметрах преобразователя с целью повышения надежности работы. Результаты. Получены математические модели и численно-аналитическая методика построения c идентификацией динамических режимов функционирования понижающего преобразователя напряжения с частотно-импульсной модуляцией, выступающего в роли звена постоянного тока ветрогенераторной установки; построены бифуркационные диаграммы для стабилизации напряжения при различных параметрах системы управления; показано одновременное наличие одночастотных и пакетных режимов работы; идентифицирована бифуркация деления периода; изучено влияние параметров устройства на режимы работы, а также предложена методика изменения ширины рабочей зоны одночастотного режима стабилизации.
330 _aThe relevance of the paper is determined by the need to improve energy efficiency parameters of power converting devices for the needs of alternative energy, in particular for a wind generator. One of the difficulties of converting wind energy is the low level of energy efficiency of this process. Due to the variable value of the rotational speed of the blades of the wind turbine in a certain time interval, the parameters of the received energy are variable, therefore, the settings of the secondary converters of electric energy must correspond to the time intervals for generating the signal. Improving the functioning of alternative power sources is possible through the use of multi-frequency stabilization modes of the converter. The article considers a model of a pulse-modulation step-down voltage converter based on pulse-frequency modulation. The authors have studied and proposed the methods for changing the width of the working zone of a singlefrequency stabilization mode. The main aim of the study is to analyze the changing modes of the secondary voltage converter of a wind generator and to develop approaches to the study of bifurcation phenomena that occur in a converter with pulse-frequency modulation by constructing a mathematical model and numerically-analytical modeling of a buck voltage converter to improve the reliability of the system under consideration.
330 _aMethods: study of literature on standard energy conversion schemes in wind turbines with an intermediate DC link; mathematical modeling and conducting numerical experiments to change the operational parameters of a buck converter with pulse-frequency modulation to identify bifurcation in it; construction of bifurcation diagrams for various parameters of the transducer in order to increase the reliability of operation. The results. The authors obtained the mathematical models and numerical-analytical technique for constructing and identifying dynamic modes of a voltage converter with pulse-frequency modulation acting as a DC link of a wind generator set and constructed the bifurcation diagrams for voltage stabilization at different parameters of the control system. The simultaneous presence of single-frequency and burstpacked modes was shown, bifurcation of period division was identified; the influence of the system parameters on the operating modes was studied, and methods for changing the width of the working zone of the single-frequency stabilization mode were proposed.
453 _tBifurcation phenomena in voltage converter with frequency-pulse control for a wind generator
_otranslation from Russian
_fS. G. Mikhalchenko [et al.]
_cTomsk
_nTPU Press
_d2015-
_d2020
453 _tBulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Assets Engineering
453 _tVol. 331, № 12
461 1 _0(RuTPU)RU\TPU\book\312844
_x2413-1830
_tИзвестия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов
_fНациональный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
_d2015-
463 1 _0(RuTPU)RU\TPU\book\377342
_tТ. 331, № 12
_v[С. 215-225]
_d2020
610 1 _aветрогенерация
610 1 _aпреобразователи напряжения
610 1 _aчастотно-импульсная модуляция
610 1 _aкоммутационные функции
610 1 _aбифуркационные диаграммы
610 1 _aрежимы
610 1 _aстабилизация
610 1 _aветрогенераторные установки
610 1 _aтруды учёных ТПУ
610 1 _aэлектронный ресурс
610 _awind generation
610 _apulse-frequency modulation
610 _abuck voltage converter
610 _apulse-frequency modulation
610 _aswitching function
610 _abifurcation diagram
610 _asingle-frequency mode of stabilization
701 1 _aМихальченко
_bС. Г.
_gСергей Геннадьевич
_6z01712
701 1 _aМихальченко
_bГ. Я.
_gГеннадий Яковлевич
_6z02712
701 1 _aСеменов
_bС. М.
_cспециалист в области электротехники
_cзаведующий лабораторией Томского политехнического университета
_f1951-
_gСергей Михайлович
_2stltpush
_3(RuTPU)RU\TPU\pers\27976
_6z03712
701 1 _aМещеряков
_bП. С.
_gПавел Сергеевич
_6z04712
701 1 _aВоронина
_bН. А.
_cспециалист в области электротехники
_cдоцент Томского политехнического университета, кандидат технических наук
_f1980-
_gНаталья Алексеевна
_2stltpush
_3(RuTPU)RU\TPU\pers\25665
_6z05712
701 1 _aЗюзев
_bА. М.
_gАнатолий Михайлович
_6z06712
712 0 2 _aТомский университет систем управления и радиоэлектроники
_2stltpush
_3(RuTPU)RU\TPU\col\13403
_6z01701
712 0 2 _aТомский университет систем управления и радиоэлектроники
_2stltpush
_3(RuTPU)RU\TPU\col\13403
_6z02701
712 0 2 _aНациональный исследовательский Томский политехнический университет
_bИнженерная школа энергетики
_bОтделение электроэнергетики и электротехники
_h8022
_2stltpush
_3(RuTPU)RU\TPU\col\23505
_6z03701
712 0 2 _aТомский университет систем управления и радиоэлектроники
_2stltpush
_3(RuTPU)RU\TPU\col\13403
_6z04701
712 0 2 _aНациональный исследовательский Томский политехнический университет
_bИнженерная школа энергетики
_bОтделение электроэнергетики и электротехники
_h8022
_2stltpush
_3(RuTPU)RU\TPU\col\23505
_6z05701
712 0 2 _aУральский федеральный университет
_c(Екатеринбург)
_c(2009- )
_2stltpush
_3(RuTPU)RU\TPU\col\16398
_6z06701
801 2 _aRU
_b63413507
_c20210114
_gRCR
856 4 _uhttp://earchive.tpu.ru/bitstream/11683/64206/1/bulletin_tpu-2020-v331-i12-20.pdf
856 4 _uhttps://doi.org/10.18799/24131830/2020/12/2957
942 _cCF