wtorek, 19.11.2019 - tydzień (N)ieparzysty
logoPolSl2019 2logoRE100
Wydział Elektryczny

m szymczak doktorat2
Tytuł:
Analiza porównawcza możliwości zastosowania filtrów pasywnych i aktywnych do tłumienia zaburzeń przewodzonych.
Doktorant:
Marek Szymczak
Promotor:
prof. dr hab. inż. Marian Pasko
Recenzenci:
prof. dr hab. inż. Zbigniew Hanzelka - AGH w Krakowie - recenzja 
dr hab. inż. Robert Smoleński, prof. UZ - Uniwersytet Zielonogórski - recenzja 
Dziedzina nauk technicznych. Dyscyplina naukowa:
Elektronika
Data obrony rozprawy:
19 marca 2019 r.
Data nadania stopnia:
19 marca 2019 r.
Streszczenie:

W niniejszej rozprawie przeprowadzono analizę porównawczą dotyczącą możliwości zastosowania filtrów pasywnych, aktywnych i hybrydowych do tłumienia zaburzeń przewodzonych. W rozprawie analizowane są różne struktury i konstrukcje filtrów aktywnych oraz sprawdzana zasadność łączenia filtrów aktywnych z pasywnymi (filtry hybrydowe), pod kątem możliwości zastąpienia nimi filtrów pasywnych. Otrzymane wyniki analiz porównywane są z wynikami przeprowadzonych w ramach rozprawy eksperymentów. Główny nacisk w prowadzonych badaniach kładzie się na aspekty techniczne i ekonomiczne takie, jak: cena produktu, masa, rozmiar oraz skuteczność tłumienia. W ostatniej części pracy porównano zalety i wady analizowanych technik tłumienia wskazując zasadność stosowania aktywnych filtrów przeciwzaburzeniowych pod wspomnianymi względami ekonomicznymi.

W ramach rozprawy przeprowadzono analizę literatury i stwierdzono, że w większości prowadzonych badań naukowych skupia się na porównaniu aspektów technicznych, gdzie prowadzone są porównania teoretyczne, symulacyjne i laboratoryjne. Nie napotkano publikacji dotyczących porównania właściwości filtrów aktywnych w napędowych układach pojazdów elektrycznych. We wszystkich analizowanych badaniach naukowych związanych z tematyką aktywnych filtrów przeciwzaburzeniowych, aspekty ekonomiczne są pominięte, a w przemyśle cena filtru jest podstawowym założeniem konstrukcyjnym.

Zapotrzebowanie rynku na takie wyniki badań jakie prowadzi się w ramach niniejszej rozprawy jest szczególnie istotne w przemyśle motoryzacyjnym, gdzie bardzo dużą uwagę poświęca się samochodom elektrycznym z dużą liczbą przekształtników energoelektronicznych. Znaczący postęp w technice, umożliwiający budowę lekkich przekształtników, pracujących z bardzo wysokimi częstotliwościami paradoksalnie doprowadził do tego, że masa i wymiar filtrów przeciwzaburzeniowych może być większa od masy i wymiaru samego przekształtnika. W tym celu dąży się do maksymalnego zmniejszenia wymiarów i masy filtrów EMI.

Wykorzystane w rozprawie metody badań obejmują analizę zapotrzebowania rynku na rezultaty będące konsekwencją przeprowadzonych w rozprawie badań dotyczących analizy porównawczej filtrów pasywnych, aktywnych i hybrydowych. Według autora do najważniejszych oryginalnych osiągnięć, które zrealizowano w ramach niniejszej rozprawy można zaliczyć:

  • porównanie parametrów materiałów ferrytowych i nanokrystalicznych (w szczególności w różnych temperaturach),

  • kompleksową analizę aktywnych filtrów przeciwzaburzeniowych w tym usystematyzowanie i uzupełnienie dostępnej w literaturze wiedzy na temat aktywnych filtrów EMI,

  • badania symulacyjne aktywnych filtrów przeciwzaburzeniowych,

  • realizację praktyczną oraz badania parametrów wybranych struktur filtrów aktywnych,

  • budowa stanowiska do badania pasywnych, aktywnych i hybrydowych filtrów EMI,

  • realizacja praktyczna pasywnych, aktywnych i hybrydowych filtrów EMI,

  • badania w rzeczywistym układzie pasywnych aktywnych i hybrydowych filtrów EMI,

  • porównanie pasywnych, aktywnych i hybrydowych filtrów przeciwzaburzeniowych ze wskazaniem wad i zalet poszczególnych ich typów.