A. Koduah daktaro disertacijos „Aukšto dažnio srovių tiesioginio matricinio keitiklio įėjime tyrimas ir jų slopinimas, naudojant hibridinius filtrus “ gynimas

Autorius, institucija: Asare Koduah, Kauno technologijos universitetas

Mokslo sritis, kryptis: technologijos mokslai, energetika ir termoinžinerija, T006

Mokslinis vadovas: doc. dr. Gytis Svinkūnas (Kauno technologijos universitetas, technologijos mokslai, energetika ir termoinžinerija, T006)

Energetikos ir termoinžinerijos mokslo krypties disertacijos gynimo taryba:
vyr. m. d. dr. Nerijus Striūgas (Lietuvos energetikos institutas, technologijos mokslai, energetika ir termoinžinerija, T006) – pirmininkas
prof. dr. Algirdas Baškys (Vilniaus Gedimino technikos universitetas, technologijos mokslai, elektros ir elektronikos inžinerija, T001)
prof. dr. Ilya Galkin (Rygos technikos universitetas, Latvija, technologijos mokslai, energetika ir termoinžinerija, T006)
prof. dr. Saulius Gudžius (Lietuvos energetikos institutas, technologijos mokslai, energetika ir termoinžinerija, T006)
prof. dr. Renaldas Raišutis (Kauno technologijos universitetas, technologijos mokslai, elektros ir elektronikos inžinerija, T001)

Disertacijos gynimas vyks Kauno technologijos universiteto Rektorato salėje (K. Donelaičio g. 73 – 402, Kaunas)

Su disertacija galima susipažinti Kauno technologijos universiteto bibliotekoje (Gedimino g. 50, Kaunas) ir internete: Asare Koduah el. disertacija.pdf

© A. Koduah, 2025 „Disertacijos tekstą draudžiama kopijuoti, platinti, išleisti, viešai skelbti, įskaitant padarymą viešai prieinamu kompiuterių tinklais (internete), atgaminti bet kokia forma ir priemonėmis, įskaitant, bet neapsiribojant, elektroniniais, mechaniniais ar kitais būdais. Vadovaujantis Lietuvos Respublikos autorių teisių ir gretutinių teisių įstatymo 25 str. 1 dalimi, asmuo su negalia, kuriam kyla sunkumų perskaityti internete skelbiamos disertacijos dokumentą, ir kiek tai pateisinama konkrečia negalia, su prašymu dėl dokumento pateikimo kita forma turi kreiptis el. p. doktorantura@ktu.lt.“

Anotacija: Dėl pastarojo meto apkrovos dinamikos ir didelio energijos suvartojimo siekio daugumai buitinių ir pramoninių krovinių buvo naudojamos galios elektroninių keitiklių sąsajos. Šios elektroninės sąsajos dažniausiai savaime važinėja su didelėmis perjungimo būsenomis ir perjungimo dažniais. Taigi jie linkę gaminti supraharmonines sroves, kurių tradiciniai pasyvūs filtrų sprendimai gali būti nepakankami, kad susilpnintų šiuolaikinėse programose, kur svoris ir dydis kelia didelį susirūpinimą. Kita vertus, aktyvūs harmoniniai filtrai yra ekonomiškai neperspektyvus pasirinkimas, kai kalbama apie didesnius perjungimo dažnius ir galios vardus. Hibridiniai aktyviosios galios filtrai (HAPF) išlieka vieninteliu perspektyviu sprendimu, tačiau labai priklauso nuo kruopštaus projektavimo ir skaičiavimų. Be to, reikalingas tinkamas srovės kontrolės mechanizmas aktyviajai HAPF daliai. Pagrindinė HAPF problema yra lėtas dinamiškas atsakas dėl sunkumų, susijusių su tinkamos dabartinės aktyvios sekcijos kontrolės strategijos sukūrimu. Šiame tyrime nagrinėjami šie ryškūs HAPF topologijų trūkumai ir pristatomas hibridinis harmoninis filtras su histerezės srovės valdikliu (HCC-HAPF), nes tai yra pagrindinis srovės valdiklis, skirtas mc supraharmoninių dažnių srovių mažinimui. Hibridiniu būdu tyrime buvo naudojamas lygiagretus šunto aktyviosios galios filtro ir pasyviosios R-L-C filtro topologijos derinys. Tyrimai pateikė keturias pagrindines išvadas: MC įvesties supraharmoniniai srovės dažniai yra artimi MC perjungimo dažniui. Tai reiškia, kad kuo didesnis MC perjungimo dažnis, tuo didesnės šios harmoninės srovės. Be to, Pasyvioji aktyvaus hibridinio filtro dalis parenkama naudojant trikampes ir trapecijos formos atskaitos srovės formas, tai leidžia sumažinti pasyviosios dalies indukcinių elementų svorį ir dydį. Remiantis tyrimais, minimalus „visų pasyvių“ filtrų tirpalo svoris, remiantis disertacijos specifikacijomis, buvo 10 kartų didesnis, palyginti su siūlomu HCC-HAPF tirpalu. Be to, Remiantis MC ir HCC-HAPF modeliavimo rezultatais MATLAB/Simulink, didžiausias gautas momentinis VSC perjungimo dažnis buvo 130 kHz ir 610 kHz 1 kW ir 10 kW MC vardinės galios, visi esant 1 amperų histerezės pralaidumo srovei. Eksperimentinė histerezės valdomo keitiklio analizė, nors ir apribota konstrukcijos trūkumų, sugebėjo pasiekti 200 kHz maksimalų srovės virpėjimo dažnį. Šie rezultatai rodo galimybę naudoti hibridinį filtrą vidutinės galios (<30 kW) MC programose. Galiausiai, Maitinimo MOSFET yra labai rekomenduojami inverterio programoms, ypač naudojant HCC-HAPF. Remiantis MOSFET trumpalaikiais skaičiavimais, MOSFET gali veikti nuo 5,6 MHz iki 20,8 MHz dažnių diapazone, kuris yra didesnis nei HCC-HAPF perjungimo dažnis, taip pat rekomendacija gamintojo duomenų lapuose.