Rezumat: Pentru a asigura acuratețea tensiunii de fază de ieșire a părții AC a filtrului de putere activă, pentru a efectua eficient compensarea urmăririi armonice și pentru a îmbunătăți calitatea puterii, tensiunea magistralei pe partea de curent continuu trebuie să fie menținută suficient de stabilă, iar valoarea- capabilă a capacității pe partea de curent continuu este crucială. Metoda de proiectare a magistralei Capacitatea pactorului suportca- este derivată pe baza echilibrării instantanee a puterii, ținând cont de constrângerile tensiunii magistralei, curentului de ondulare a condensatorului și pierderea capacității, pentru a suprima eficient- fluctuațiile de tensiune pe partea de curent continuu și pentru a menține performanța de compensare, evitând- reducerea suprasolicitarii condensatorului magistralei și reducerea costurilor hardware; eficacitatea metodei de proiectare propuse este verificată prin simulare și experiment.
Cuvinte cheie:filtru de putere activă; tensiunea magistralei; pierdere de capacitate; putere instantanee; capacitatea condensatorului
Conţinut:
2. Structura circuitului principal și principiul compensării
3. Design condensator magistrală
3.1 Analiza valorii tensiunii condensatorului magistralei
3.2 Analiza curentului de ondulare a condensatorului și a pierderii condensatorului
4. Rezultate experimentale și analize
1. Articolul Scop
Odată cu aplicarea pe scară largă a dispozitivelor electronice de putere, cum ar fi sursele de alimentare cu comutare în domeniile comunicațiilor, locuinței și industriei, sarcina neliniară în rețeaua de energie a crescut semnificativ. În timpul funcționării dispozitivelor electronice de putere, o cantitate mare de armonici este injectată în rețeaua electrică, cauzând probleme precum supraîncălzirea și îmbătrânirea izolației echipamentelor electrice și provocând cu ușurință defecțiuni de protecție a releului care pun în pericol siguranța funcționării rețelei electrice. Având în vedere problemele de mai sus, această lucrare combină influența tensiunii magistralei asupra suprimării armonice, derivă relația cantitativă dintre curentul magistralei, capacitatea paralelă și pierderea condensatorului și construiește relația de constrângere dintre tensiunea instantanee, ondulația și puterea sistemului pe valoarea condensatorului de pe partea de curent continuu pe baza echilibrului de putere și apoi obține intervalul de valori de capacitate. Corectitudinea metodei de calcul este verificată prin experimente.
2. Structura circuitului principal și principiul compensării
Sistemul adoptă o structură de topologie cu trei-faze patru-fire. Punctul de mijloc al părții DC nu este conectat la un inductor. Partea AC este conectată la sursa de alimentare trifazică-prin un inductor de interfață. Partea DC este conectată la un condensator suport pentru a tampona energia armonică și pentru a stabiliza tensiunea de suport al magistralei.
3. Design condensator magistrală
3.1 Analiza valorii tensiunii condensatorului magistralei
Pentru a obține inversarea completă, filtrul de putere activă ar trebui să facă ca tensiunea de ieșire pe partea invertorului să fie mai mare decât valoarea de vârf a tensiunii de fază pe partea rețelei. Când punctul de mijloc al condensatorului este scurtcircuitat-în partea rețelei, relația dintre tensiunea de ieșire pe partea invertorului și tensiunea condensatorului pe partea CC poate fi obținută utilizând legea KVL în buclă:
Tensiunea de fază a rețelei publice de distribuție este de 220 V. Având în vedere că tensiunea de ieșire a transformatorului este cu 10% mai mare decât valoarea nominală și ignorând influența armonicilor, valoarea de vârf a tensiunii de fază este:
Ex=110% ∗ 220 ∗ 2=342.
3.2 Analiza curentului de ondulare a condensatorului și a pierderii condensatorului
Schimbul de energie între partea rețelei și sarcină se realizează în principal prin capacitatea barei colectoare. Dacă valoarea capacității este prea mică, efectul de stabilizare a tensiunii nu poate fi atins, iar pulsația tensiunii pe partea de curent continuu este mare; dacă valoarea capacității este prea mare, deși este benefică reducerea pulsației tensiunii, aceasta este însoțită de o scădere a rezistenței echivalente a seriei, permițând creșterea curentului de ondulare, ceea ce crește pierderea de putere a sistemului și încălzirea condensatorului, afectând durata de viață a condensatorului.
4. Rezultate experimentale și analize
Modelul a fost stabilit în software-ul de simulare Matlab/Simulink, iar parametrii de simulare au fost stabiliți după cum urmează: tensiunea rețelei trifazate 220 V/50 Hz; sarcina trifazată a fost redresor necontrolat cu sarcină RLC, R=25 Ω, L=1 mH, C=2 mF; inductanța filtrului Lf=2.5 mH între APF și rețea, tensiunea latura DC U dc=730 V și capacitatea latura DC 2 mF .
5.Concluzie
Această lucrare descrie procesul de proiectare a valorii condensatorului lateral DC a filtrului activ paralel de putere mare-și propune o metodă pentru a obține valoarea condensatorului lateral DC sub constrângerile tensiunii laterale DC, curentului de ondulare și puterii de ieșire pe baza echilibrului de putere instantaneu, astfel încât proiectarea condensatorului lateral DC este mai precisă și valoarea este mai rezonabilă. De asemenea, poate proiecta condensatorul lateral DC cu putere de compensare diferită, ondulație permisă sau valoare de setare a părții DC. Experimentul verifică corectitudinea și eficacitatea designului. Metoda de proiectare propusă și experiența în inginerie au o anumită semnificație de referință pentru cercetarea și aplicarea proiectării condensatoarelor de magistrală a altor sisteme de filtre active.