Российский научный фонд (РНФ) поддержал проект молодых учёных, сотрудников?кафедры электропривода и мехатроники?Политехнического института?из?Южно-Уральского государственного университета.?Проект направлен на развитие и исследование новых энергоэффективных методов управления полупроводниковыми преобразователями. Разрабатываемый метод позволит обеспечить эффективную работу мощных преобразователей в условиях низкой частоты переключений полупроводниковых модулей, а также предоставить новые возможности для их производства в Челябинской области и применения в стратегически важных областях экономики Российской Федерации.
Заявка на грант РНФ, подготовленная доцентом, кандидатом технических наук?Александром Маклаковым, аспирантом?Тао?Цзин?и старшим преподавателем?Татьяной Лисовской,прошла конкурсный отбор. Совместный проект ученых по исследованию новых энергоэффективных методов управления высоковольтными силовыми преобразователями?в условиях низкой частоты переключений полупроводниковых модулей получил финансовую поддержку.?
?Наиболее актуальной проблемой силовой преобразовательной техники является поиск оптимального соотношения между эффективностью и параметрами качества преобразованной электрической энергии силовыми полупроводниковыми преобразователями. Если в преобразователях мощностью в несколько мегаватт в условиях низкой частоты переключений полупроводниковых модулей использовать классические алгоритмы модуляции, это приведёт к проблеме электромагнитной совместимости между источником и потребителем энергии. Решением остаётся только повышение частоты коммутации ключей преобразователя, но это потребует усиленного охлаждения полупроводниковых приборов, что значительно снизит энергоэффективность и надежность всей системы. Мы предложили применить иной подход к формированию последовательностей переключений ключей преобразователя?,?- рассказал Александр Маклаков.
Исследования выполняются в?ЮУрГУ?на модульном исследовательском комплексе ?Многоуровневый силовой электронный преобразователь?.?В 2022 году научный коллектив планирует разработать математические модели и алгоритмы расчёта последовательностей переключений полупроводниковых модулей. Целью работы является определение наиболее эффективной последовательности переключений, проведение теоретических исследований методом математического моделирования электромагнитных процессов на разработанных математических моделях и лабораторном оборудовании.
?На основании экспериментальных данных мы получим доказательство эффективности используемых предварительно-запрограммированных последовательностей переключений полупроводниковых модулей в условиях низкой частоты переключений ключей. В 2023 году мы планируем провести экспериментальные исследования влияния режимов работы высоковольтных силовых полупроводниковых преобразователей на качество напряжения при использовании предварительно запрограммированных последовательностей переключений полупроводниковых модулей?, - говорит Александр Маклаков.
Научный коллектив представил результаты работы на международных конференциях, в том числе проводимых под эгидой международного научно-технического сообщества IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers). В 2021 и 2022 годах в высокорейтинговых журналах??и??были опубликованы статьи по тематике данного исследования.
Южно-Уральский государственный университет?– это университет цифровых трансформаций, где ведутся инновационные исследования по большинству приоритетных направлений развития науки и техники. В соответствии со стратегией научно-технологического развития РФ университет сфокусирован на развитии крупных научных междисциплинарных проектов в области цифровой индустрии, материаловедения и экологии. В 2021 году ЮУрГУ победил в конкурсе по программе ?Приоритет 2030?. Вуз выполняет функции регионального проектного офиса Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня (УМНОЦ).
Читайте нас: