Sažetak: Kako bi se osigurala točnost izlaznog faznog napona izmjenične strane AC- filtra za napajanje, kako bi se učinkovito provela kompenzacija harmonijskog praćenja i poboljšala kvaliteta energije, napon sabirnice na istosmjernoj strani mora se održavati dovoljno stabilnim, a razumna- vrijednost kapacitivnosti na istosmjernoj strani je ključna．Metoda projektiranja sabirnice supportca- kapacitet pacitora izveden je na temelju trenutnog balansiranja snage, uzimajući u obzir ograničenja napona sabirnice, struju valovitosti kondenzatora i gubitak kapacitivnosti, kako bi se učinkovito suzbio- fluktuacije napona na istosmjernoj strani i održala izvedba kompenzacije, dok se izbjegava- prekoračenje kondenzatora sabirnice i smanjuju troškovi hardvera, i učinkovitost predložene- metode dizajna je potvrđena simulacijom i eksperimentom．
Ključne riječi: filtar djelatne snage; napon sabirnice; gubitak kapaciteta; trenutna snaga; kapacitet kondenzatora
Sadržaj:
2. Struktura glavnog strujnog kruga i princip kompenzacije
3. Dizajn kondenzatora sabirnice
3.1 Analiza vrijednosti napona kondenzatora sabirnice
3.2 Analiza valovitosti struje kondenzatora i gubitaka kondenzatora
4. Eksperimentalni rezultati i analiza
1. Članak Svrha
Sa širokom primjenom energetskih elektroničkih uređaja kao što su prekidački izvori napajanja u području komunikacija, kućanstva i industrije, nelinearno opterećenje u električnoj mreži značajno je poraslo. Tijekom rada energetskih elektroničkih uređaja velika količina harmonika se ubrizgava u elektroenergetsku mrežu, uzrokujući probleme kao što su pregrijavanje i starenje izolacije električne opreme, a lako uzrokuje kvarove relejne zaštite koji ugrožavaju sigurnost rada elektroenergetske mreže. S obzirom na gore navedene probleme, ovaj rad kombinira utjecaj napona sabirnice na potiskivanje harmonika, izvodi kvantitativni odnos između struje sabirnice, paralelnog kapaciteta i gubitka kondenzatora i konstruira odnos ograničenja između trenutnog napona, valovitosti i snage sustava na vrijednost kondenzatora na istosmjernoj strani na temelju bilance snage, a zatim dobiva raspon vrijednosti kapaciteta. Ispravnost metode proračuna provjerava se pokusima.
2. Struktura glavnog strujnog kruga i princip kompenzacije
Sustav usvaja strukturu topologije s tri-faze i četiri-žice. Srednja točka istosmjerne strane nije spojena na induktor. AC strana je spojena na tro-fazno napajanje preko induktora sučelja. Istosmjerna strana je spojena na pomoćni kondenzator za međuspremnik harmonijske energije i stabiliziranje napona podrške sabirnice.
3. Dizajn kondenzatora sabirnice
3.1 Analiza vrijednosti napona kondenzatora sabirnice
Da bi se postigla potpuna inverzija, filtar aktivne snage trebao bi učiniti izlazni napon na strani pretvarača većim od vršne vrijednosti faznog napona na strani mreže. Kada je središnja točka kondenzatora kratko-spojena na stranu mreže, odnos između izlaznog napona na strani pretvarača i napona kondenzatora na istosmjernoj strani može se dobiti korištenjem KVL zakona u petlji:
Fazni napon javne distribucijske mreže je 220 V. S obzirom da je izlazni napon transformatora 10% veći od nazivne vrijednosti i zanemarivanjem utjecaja harmonika, vršna vrijednost faznog napona je:
Primjer=110% ∗ 220 ∗ 2=342.
3.2 Analiza valovitosti struje kondenzatora i gubitaka kondenzatora
Razmjena energije između strane mreže i opterećenja uglavnom se postiže preko kapaciteta sabirnice. Ako je vrijednost kapacitivnosti premala, ne može se postići učinak stabilizacije napona, a pulsiranje napona na istosmjernoj strani je veliko; ako je vrijednost kapacitivnosti prevelika, iako je korisno smanjiti pulsiranje napona, to je popraćeno smanjenjem ekvivalentnog serijskog otpora, dopuštajući povećanje valovitosti struje, što povećava gubitak snage sustava i zagrijavanje kondenzatora, što utječe na radni vijek kondenzatora.
4. Eksperimentalni rezultati i analiza
Model je uspostavljen u simulacijskom softveru Matlab/Simulink, a parametri simulacije postavljeni su kako slijedi: tro-napon mreže 220 V/50 Hz; tro-fazno opterećenje je bio nekontrolirani ispravljač s RLC opterećenjem, R=25 Ω, L=1 mH, C=2 mF; induktivnost filtra Lf=2.5 mH između APF-a i mreže, napon istosmjerne strane U dc=730 V i kapacitivnost istosmjerne strane 2 mF.
5. Zaključak
Ovaj rad opisuje proces projektiranja vrijednosti kondenzatora na strani istosmjerne struje paralelnog aktivnog filtra velike -snage i predlaže metodu za dobivanje vrijednosti kondenzatora na strani istosmjerne struje pod ograničenjima napona na strani istosmjerne struje, valovitosti struje i izlazne snage na temelju trenutne ravnoteže snage, tako da je konstrukcija kondenzatora na strani istosmjerne struje točnija, a vrijednost razumnija. Također može dizajnirati kondenzator istosmjerne strane pod različitom kompenzacijskom snagom, dopuštenim valovitošću ili vrijednošću postavke istosmjerne strane. Eksperiment provjerava ispravnost i učinkovitost dizajna. Predložena metoda projektiranja i inženjersko iskustvo imaju određeni referentni značaj za istraživanje i primjenu projektiranja sabirničkih kondenzatora drugih aktivnih filtarskih sustava.