ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ТЕСТУВАННЯ АЛГОРИТМУ КОМПЕНСАЦІЇ МЕРТВОГО ЧАСУ ІНВЕРТОРА НА ОСНОВІ GAN ТРАНЗИСТОРІВ ДЛЯ АСИНХРОННОГО ЕЛЕКТРОПРИВОДУ

Сергій Ковбаса; Юрій Вербовий; Юрій Винничук

doi:10.20535/1813-5420.3.2026.367385

Т. · № 3 · 2026 жов 12, 2026 ТЕХНОЛОГІЇ ТА ОБЛАДНАННЯ В ЕНЕРГЕТИЦІ

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ТЕСТУВАННЯ АЛГОРИТМУ КОМПЕНСАЦІЇ МЕРТВОГО ЧАСУ ІНВЕРТОРА НА ОСНОВІ GAN ТРАНЗИСТОРІВ ДЛЯ АСИНХРОННОГО ЕЛЕКТРОПРИВОДУ

СК

Сергій Ковбаса Відповідальний Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна

ЮВ

Юрій Вербовий Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна

ЮВ

Юрій Винничук Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна

Сторінки65-75 Опублікованожов 12, 2026 ЛіцензіяВідкритий доступ

PDF

ТОМ · № 3 · 2026 85 Переглянути випуск

Анотація

В статті представлено результати експериментального дослідження алгоритму компенсації мертвого часу, що базується на використанні інформації про миттєві напрями фазних струмів автономного інвертора напруги. Показано механізм впливу мертвого часу на похибку відпрацювання заданого вектора напруги статора двигуна. Алгоритм компенсації реалізовано в координатах (a-b) шляхом введення коригувального вектора напруги, величина і полярність якого визначаються значенням мертвого часу та знаком фазних струмів двигуна. Експериментальне дослідження та математичне моделювання алгоритму компенсації виконано для шести значень мертвого часу, та для двох асинхронних двигунів різної потужності. Дослідження показало високу збіжність результатів моделювання та експерименту, підтвердило суттєве зменшення нелінійності характеристики «вхід-вихід» та зменшення спотворень форми фазних струмів у всьому досліджуваному діапазоні значень мертвого часу при використанні алгоритму компенсації. Показано, що найбільший ефект від використання алгоритму компенсації спостерігається в області низьких вихідних напруг, де вплив мертвого часу є найбільш вираженим.

Ключові слова

#електропривод змінного струму #перетворювач частоти #автономний інвертор напруги #мертвий час #широтно-імпульсна модуляція

Посилання

An enhanced pulse-based dead-time compensation technique for PWM-VSI drives / D. B. Rathnayake et al. 2014 9th International Conference on Industrial and Information Systems (ICIIS), Gwalior, India, 15–17 December 2014. 2014. URL: https://doi.org/10.1109/iciinfs.2014.7036532 (date of access: 31.06.2026).
W. Chen, B. Li, D. Xu and L. Cai, "A Dead-Time Compensation Method for Voltage Source Inverters," 2019 22nd International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS), Harbin, China, 2019, pp. 1-6, doi: 10.1109/ICEMS.2019.8921871.
Tang Z., Akin B. A new LMS based algorithm to suppress dead-time effects in PMSM V/f drives. 2017 IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC), Tampa, FL, USA, 26–30 March 2017. 2017. URL: https://doi.org/10.1109/apec.2017.7931148 (date of access: 31.06.2026).
Evaluations and applications of GaN HEMTs for power electronics / He Li et al. 2016 IEEE 8th International Power Electronics and Motion Control Conference (IPEMC 2016 - ECCE Asia), Hefei, China, 22–26 May 2016. 2016. URL: https://doi.org/10.1109/ipemc.2016.7512348 (date of access: 31.06.2026).
Kovbasa S., Verbovyi Y. Dynamic Performance Evaluation of GaN HEMT Based Phase Leg Module. Proceedings of the IEEE 8th International Conference on Smart Technologies in Power Engineering and Electronics (STEE-2026), Kyiv, Ukraine, 27-30 April 2026.
D. Leggate and R. J. Kerkman, "Pulse-based dead-time compensator for PWM voltage inverters," in IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 44, no. 2, pp. 191-197, April 1997, doi: 10.1109/41.564157.
Peresada S.M. Generalized algorithm of scalar control of induction motors. Part 1: synthesizing using the second Liapunov’s method / S.M. Peresada, S.М. Kovbasa, A.Y. Onanko //Electromechanical and Energy Saving Systems. Quarterly Scientific and Industrial Journal. Kremenchuk: Kremenchuk Mykhailo Ostrohradskyi National University, 2011. No. 2(14). Pp. 13–16.
Kovbasa S., Verbovyi Y. Experimental testing of high-frequency GaN-HEMT based inverter for controlled electric drives applications. Proceedings of the ХIX International Scientific & Technical Conference Problems of present-day electrical engineering-2026 (PPE-2026), Kyiv, Ukraine, 23-26 June 2026.
A. R. Munoz and T. A. Lipo, "On-line dead-time compensation technique for open-loop PWM-VSI drives," in IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 14, no. 4, pp. 683-689, July 1999, doi: 10.1109/63.774205.
LMG341xR070 600-V 70-mΩ GaN with Integrated Driver and Protection. www.ti.com. URL: https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lmg3410r070.pdf?ts=1779956856451 (date of access: 28.05.2026).

Ліцензія

CCBY 4.0

Creative Commons Із зазначенням авторства 4.0 Міжнародна

Ця робота має відкриту ліцензію: вільно поширюйте та адаптуйте її, посилаючись на авторів і журнал. Умови ліцензії ↗

Попередня у випуску ЧИСЕЛЬНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСІВ ФАЗОВОГО ПЕРЕХОДУ В ГОРИЗОНТАЛЬНОМУ ТЕПЛОВОМУ АКУМУЛЯТОРІ З ОПТИМІЗОВАНИМ РОЗТАШУВАННЯМ ТА ОРЕБРЕННЯМ ТРУБ Наступна у випуску НЕЛІНІЙНЕ КЕРУВАННЯ СТРУМОМ ЛУЖНОГО ЕЛЕКТРОЛІЗЕРА ДЛЯ ВИРОБНИЦТВА ВОДНЮ З УРАХУВАННЯМ ОБМЕЖЕННЯ НАПРУГИ ПЕРЕТВОРЮВАЧА

§ 06 — Пов'язані

Схожі статті в цьому журналі

Пов'язані рецензовані дослідження, опубліковані в цьому журналі.

Усі випуски

ЗАСТОСУВАННЯ КОГЕНЕРАЦІЙНИХ УСТАНОВОК В УМОВАХ ДЕФІЦИТУ ЕЛЕКТРИЧНОЇ ПОТУЖНОСТІ

Владислав Цюх

У статті досліджено особливості застосування когенераційних установок в умовах дефіциту електричної потужності та потреби підвищення енергетичної стійкості з урахуванням…

#когенерація #високоефективна когенерація #газопоршнева КГУ #режими експлуатації

с. 89-97

10.20535/1813-5420.3.2026.370315

ДОСЛІДЖЕННЯ СИСТЕМНОЇ БЕЗПЕКИ LFP-СИСТЕМ РЕЗЕРВНОГО ЕЛЕКТРОЖИВЛЕННЯ ТА СИНТЕЗ БАГАТОРІВНЕВОЇ АРХІТЕКТУРИ ЗАХИСТУ

Андрій Дорошенко, Дмитро Коломієць

У роботі оцінено газовибухову небезпеку LFP-акумуляторів у житлових і підвальних приміщеннях багатоквартирних будинків України та обґрунтовано першочергові вимоги до…

#акумуляторна система резервного електроживлення #літій-залізо-фосфатний акумулятор #системна безпека #аварійний режим

с. 98-111

10.20535/1813-5420.3.2026.362979

ЧИСЕЛЬНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСІВ ФАЗОВОГО ПЕРЕХОДУ В ГОРИЗОНТАЛЬНОМУ ТЕПЛОВОМУ АКУМУЛЯТОРІ З ОПТИМІЗОВАНИМ РОЗТАШУВАННЯМ ТА ОРЕБРЕННЯМ ТРУБ

Ірина Суходуб, Євген Лазарєв

Мета дослідження полягає у визначенні оптимального просторового розташування пучка теплообмінних труб у прямокутному домені горизонтального акумулятора прихованої…

#акумулятор прихованої теплоти #фазозмінний матеріал #пучок труб #оребрення

с. 54-64

10.20535/1813-5420.3.2026.366600

[1] An enhanced pulse-based dead-time compensation technique for PWM-VSI drives / D. B. Rathnayake et al. 2014 9th International Conference on Industrial and Information Systems (ICIIS), Gwalior, India, 15–17 December 2014. 2014. URL: https://doi.org/10.1109/iciinfs.2014.7036532 (date of access: 31.06.2026).

[2] W. Chen, B. Li, D. Xu and L. Cai, "A Dead-Time Compensation Method for Voltage Source Inverters," 2019 22nd International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS), Harbin, China, 2019, pp. 1-6, doi: 10.1109/ICEMS.2019.8921871.

[3] Tang Z., Akin B. A new LMS based algorithm to suppress dead-time effects in PMSM V/f drives. 2017 IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC), Tampa, FL, USA, 26–30 March 2017. 2017. URL: https://doi.org/10.1109/apec.2017.7931148 (date of access: 31.06.2026).

[4] Evaluations and applications of GaN HEMTs for power electronics / He Li et al. 2016 IEEE 8th International Power Electronics and Motion Control Conference (IPEMC 2016 - ECCE Asia), Hefei, China, 22–26 May 2016. 2016. URL: https://doi.org/10.1109/ipemc.2016.7512348 (date of access: 31.06.2026).

[5] Kovbasa S., Verbovyi Y. Dynamic Performance Evaluation of GaN HEMT Based Phase Leg Module. Proceedings of the IEEE 8th International Conference on Smart Technologies in Power Engineering and Electronics (STEE-2026), Kyiv, Ukraine, 27-30 April 2026.

[6] D. Leggate and R. J. Kerkman, "Pulse-based dead-time compensator for PWM voltage inverters," in IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 44, no. 2, pp. 191-197, April 1997, doi: 10.1109/41.564157.

[7] Peresada S.M. Generalized algorithm of scalar control of induction motors. Part 1: synthesizing using the second Liapunov’s method / S.M. Peresada, S.М. Kovbasa, A.Y. Onanko //Electromechanical and Energy Saving Systems. Quarterly Scientific and Industrial Journal. Kremenchuk: Kremenchuk Mykhailo Ostrohradskyi National University, 2011. No. 2(14). Pp. 13–16.

[8] Kovbasa S., Verbovyi Y. Experimental testing of high-frequency GaN-HEMT based inverter for controlled electric drives applications. Proceedings of the ХIX International Scientific & Technical Conference Problems of present-day electrical engineering-2026 (PPE-2026), Kyiv, Ukraine, 23-26 June 2026.

[9] A. R. Munoz and T. A. Lipo, "On-line dead-time compensation technique for open-loop PWM-VSI drives," in IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 14, no. 4, pp. 683-689, July 1999, doi: 10.1109/63.774205.

[10] LMG341xR070 600-V 70-mΩ GaN with Integrated Driver and Protection. www.ti.com. URL: https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lmg3410r070.pdf?ts=1779956856451 (date of access: 28.05.2026).