Stability of the parametric phase number multiplier at the fundamental frequency
Keywords:
stability of oscillations, parametric phase number multiplier, stability criterion, stability boundaries, abrupt change of parametersAbstract
Phase number multipliers are used in automation devices, electronic equipment, communications in cases where there is no possibility to use multiphase circuits or their use is associated with certain technical or economic difficulties. Devices of this type in the form of a phase number multiplier, which found application in single-phase circuits for powering three-phase consumers, got the most widespread use. From the point of view of circuitry, the simplest are phase multipliers based on nonlinear LC circuits, which have high reliability and relatively small dimensions when powering devices of low and medium power. However, phase number multipliers based on LC circuits can operate in resonant modes under certain conditions, hence, voltage or current surges may occur in them. The article considers the work of a parametric phase number multiplier operating at the fundamental frequency, used in single-phase circuits for powering three-phase consumers from the point of view of the theory of stability of oscillatory processes. The stability of the phase number multiplier is studied according to the Hurwitz stability criterion. The characteristic circuit design and operating parameters of the phase multiplier based on LC circuits and their influence on its stable operation are analyzed. According to data obtained, the change in the load of the phase number converter based on LC circuits from short circuit to no-load does not affect the stability mode. It is concluded that from the point of view of the theory of vibration stability, the proposed circuit is suitable for the development of real frequency multipliers of low and medium power.
References
Обзор схемных решений преобразователей числа фаз на трансформаторах / Г.Н. Ворфоломеев, С.В. Мятеж, Н.И. Щуров и др. // Совершенствование технических средств электрического транспорта. Новосибирск, 2001. С. 78–96.
Евдокимов С.А. Геометрический способ генерации схемных решений преобразователей числа фаз для выпрями-телей // Науч. вестн. Новосиб. гос. техн. ун-та. 2008. № 2(31). С. 107–120.
Каримов А.С., Рахимов Г.Р. Автопараметрические преобразователи числа фаз и частоты переменного тока. Таш-кент : Фан. 1995. 275 с.
Преобразователи числа фаз в электротехнологии / С.Л. Назаров, В.Н. Удинцев, С.А. Бычков и др. // Урал. федер. ун-т им. Б.Н. Ельцина. Екатеринбург. 2019.
Ферромагнитный преобразователь частоты и числа фаз в четыре раза : а. с. 1741239 / А.С. Каримов, М.Т. Турдыев, З.Р. Худайкулов и др. № 1741239 ; опубл. 15.06.1992.
Сидоров С.А., Рогинская Л.З. Фазопреобразовательное устройство для несимметричных нагрузок : Электроэнер-гетические системы и сети Энергосбережение : сб. тр. Уфа, 2013. С. 121–125.
Using of the parametric nonlinear LC-circuitsin stabilized converters of the number of phases / I. Bedritskiy, K. Juraeva, L. Bazarov et al. // Jour. of Adv Research in Dynamical & Control Systems. 2020. Vol. 12. Iss. 06. P. 98–107.
Golubev A.N., Ignatenko S.V. Characteristics optimization for a frequency converter power filter as a function of phase number // Еlektronechnic. 1999. № 7. P. 42–46.
Halilov N.A., Bedritsky I.M. To a question on approximation of curves of magnetization of electrotechnical steels // News of high schools of republic Uzbekistan. Engineering in Life Sciences. 2002. № 4. С. 33.
Привалов Е.Е. Электротехническое материаловедение : учеб. пособие. М. ; Берлин : Директ-медиа, 2015. 234 с.
Алиев И.И. Электротехнический справочник. Изд. 4-е, испр. М. : Радио Софт, 2006. 384 с.
Глебов Б.А., Каюков Д.С, Недолужко И.Г. Модели магнитных компонентов // Практическая силовая электроника. 2003. № 11. С. 20–26.
Simple Mathematical Model for Ferromagnetic Core Inductance and Experimental Validation / B. Nana, S.B. Yamgoue, R. Tchitnga et al. American Journal of Electrical and Electronic Engineering. 2015. Vol. 3. № 2. P. 29–36.
Пентегов И.В., Красножон А.В. Универсальная аппроксимация кривых намагничивания электротехнических ста-лей // Електротехнiка i електромеханiка. 2005. № 7. С. 13–19.
Jiles D.C., Atherton D.L. Theory of ferromagnetic hysteresis // Journal of magnetism and magnetic materials. 1986. Vol. 61. № 06.
Nonlinear Transformer Model for Circuit Simulation / J.H. Chan, A. Vladimirescu, X.-C. Gao et al. Transactions on computer-aided design. 1991. Vol. 10. № 4. DOI: 10.1109/43.75630.
Файзиев М.М., Бейтуллаев Р.Х., Норбоев А.Э. Вопросы устойчивости решения феррорезонансного контура с ли-нейной индуктивностью // Вестник науки и образования. 2017. № 1 (25). C. 15–18.
Данилов Л.В., Матханов П.Н., Филиппов Е.С. Теория нелинейных электрических цепей. Л. : Энергоатомиздат, 1990. 256 с.