Детальная информация

Статья посвящена актуальной проблеме обеспечения качества электрической энергии в сетях переменного тока, обусловленную значительной долей потребителей с нелинейной вольт-амперной характеристикой. Использование подобного оборудования приводит к генерации высших гармоник, искажению синусоидальной формы кривой питающего напряжения и нарушению норм электромагнитной совместимости, регламентированных стандартами ГОСТ Р 321442013 и IEEE 519-2022. В качестве решения предлагается применение активного корректора коэффициента мощности, выполненного по схеме повышающего широтно-импульсного преобразователя. Целью работы является экспериментальное подтверждение эффективности синхронного алгоритма управления, реализованного на микроконтроллере STM32F429ZIT6. В ходе исследований были проведены имитационное моделирование в программной среде MATLAB Simulink и натурные испытания макетного образца. Полученные результаты свидетельствуют о достижении высоких показателей: коэффициент мощности составил 0,9967, коэффициент гармонических искажений (THD) - 2,95 %, что соответствует наиболее строгим требованиям стандартов для чувствительного электрооборудования. Коэффициент полезного действия устройства зафиксирован на уровне 97 %. Пульсации выходных величин не превышают 3-5 %. Практическая апробация подтвердила корректность функционирования системы управления и соответствие экспериментальных данных результатам моделирования. Разработанное устройство демонстрирует потенциал для широкого внедрения с целью повышения энергоэффективности и обеспечения электромагнитной совместимости в системах электроснабжения промышленных предприятий и гражданских объектов.

This article addresses the current problem of ensuring power quality in AC networks, caused by a significant share of consumers with a non-linear volt-ampere characteristic. The use of such equipment leads to the generation of higher harmonics, distortion of the sinusoidal waveform of the supply voltage, and violation of electromagnetic compatibility standards regulated by GOST R 32144-2013 and IEEE 519-2022. As a solution, the application of an active power factor corrector implemented as a boost switching converter is proposed. The aim of the work is the experimental validation of the effectiveness of a synchronous control algorithm realized on an STM32F429ZIT6 microcontroller. During the research, simulation modeling in the MATLAB Simulink software environment and physical tests of a prototype were conducted. The obtained results indicate the achievement of high performance: a power factor of 0.9967 and a total harmonic distortion (THD) of 2.95 %, which meets the most stringent standard requirements for sensitive electronic equipment. The device's efficiency was recorded at 97 %. Output parameter ripple does not exceed 3-5 %. Practical testing confirmed the correct functioning of the control system and the correspondence between experimental data and simulation results. The developed device demonstrates potential for widespread implementation to enhance energy efficiency and ensure electromagnetic compatibility in power supply systems for industrial enterprises and civil facilities.

Инженерная физика = Engineering physics: научно-технический журнал. — Москва: Научтехлитиздат, 2022 -. — Электрон. журнал. — Периодичность: 12 раз в год. — Размещен на платформе "eLIBRARY.RU", ООО НЭБ: https://elibrary.ru/. — Доступ по паролю из сети Интернет (чтение). — <URL:https://www.elibrary.ru/title_about.asp?id=7838>.

Инженерная физика = Engineering physics: научно-технический журнал. — Москва: Научтехлитиздат, 2022 -. № 11, 2025. — (7 ст.). — Доступ по паролю из сети Интернет (чтение). — <URL:https://www.elibrary.ru/contents.asp?titleid=7838>.