Anotacija: Siekiant užtikrinti aktyvaus- galios filtro kintamosios srovės pusės išėjimo fazės įtampos tikslumą, efektyviai atlikti harmonikų sekimo kompensavimą ir pagerinti maitinimo kokybę, nuolatinės srovės pusės šynos įtampa turi būti pakankamai stabili, o pagrindinė DC pusės talpos vertė supportca- čiulptuko talpa yra išvesta remiantis momentiniu galios balansavimu, atsižvelgiant į magistralės įtampos, kondensatoriaus pulsacijos srovės ir talpos nuostolių apribojimus, siekiant veiksmingai palaikyti- įtampos svyravimus nuolatinės srovės pusėje ir išlaikyti kompensacinį našumą, tuo pačiu išvengiant- aparatinės įrangos sąnaudų, magistralės perkrovimo ir kondensatoriaus sumažinimo. siūlomo projektavimo metodo{5}} efektyvumas patikrinamas modeliuojant ir eksperimentuojant.
Raktiniai žodžiai:aktyviosios galios filtras; magistralės įtampa; talpos praradimas; momentinė galia; kondensatoriaus talpa
Turinys:
2. Pagrindinės grandinės sandara ir kompensavimo principas
3. Magistralės kondensatoriaus projektavimas
3.1 Magistralės kondensatoriaus įtampos vertės analizė
3.2 Kondensatoriaus pulsacijos srovės ir kondensatoriaus nuostolių analizė
4. Eksperimentų rezultatai ir analizė
1. Straipsnis Tikslas
Plačiai pritaikius galios elektroninius prietaisus, tokius kaip perjungimo maitinimo šaltiniai ryšių, namų ir pramonės srityse, netiesinė apkrova elektros tinkle labai padidėjo. Veikiant galios elektroniniams įrenginiams į elektros tinklą įpurškiama daug harmonikų, sukeliančių tokias problemas kaip elektros įrenginių perkaitimas ir izoliacijos senėjimas, lengvai sukelia relinės apsaugos gedimus, keliančius pavojų elektros tinklo veikimo saugumui. Atsižvelgiant į aukščiau išvardintas problemas, šiame darbe apjungiama magistralės įtampos įtaka harmonikų slopinimui, nustatomas kiekybinis ryšys tarp magistralės srovės, lygiagrečios talpos ir kondensatoriaus nuostolių ir, remiantis galios balansu, nustatomas momentinės įtampos, pulsacijos ir sistemos galios apribojimų ryšys nuolatinės srovės pusės kondensatoriaus vertėje, o tada gaunamas talpos vertės diapazonas. Skaičiavimo metodo teisingumas patikrinamas eksperimentais.
2. Pagrindinės grandinės sandara ir kompensavimo principas
Sistema naudoja trijų{0}}fazių keturių{1} laidų topologijos struktūrą. DC pusės vidurio taškas nėra prijungtas prie induktoriaus. Kintamosios srovės pusė yra prijungta prie trifazio{4}} maitinimo šaltinio per sąsajos induktorių. Nuolatinės srovės pusė yra prijungta prie atraminio kondensatoriaus, kad būtų palaikoma harmoninė energija ir stabilizuojama magistralės atraminė įtampa.
3. Magistralės kondensatoriaus projektavimas
3.1 Magistralės kondensatoriaus įtampos vertės analizė
Norint pasiekti visišką inversiją, aktyviosios galios filtras turi padaryti išėjimo įtampą keitiklio pusėje didesnę už didžiausią fazės įtampos vertę tinklo pusėje. Kai kondensatoriaus vidurio taškas yra trumpasis{1}}įjungtas į tinklo pusę, ryšį tarp išėjimo įtampos keitiklio pusėje ir kondensatoriaus įtampos nuolatinės srovės pusėje galima gauti naudojant KVL dėsnį kilpoje:
Visuomeninio skirstomojo tinklo fazinė įtampa yra 220 V. Atsižvelgiant į tai, kad transformatoriaus išėjimo įtampa yra 10% didesnė už vardinę vertę ir neatsižvelgiant į harmonikų įtaką, fazinės įtampos didžiausia vertė yra:
Ex=110% ∗ 220 ∗ 2=342.
3.2 Kondensatoriaus pulsacijos srovės ir kondensatoriaus nuostolių analizė
Energijos mainai tarp tinklo pusės ir apkrovos daugiausia pasiekiami naudojant šynų talpą. Jei talpos vertė yra per maža, negalima pasiekti įtampos stabilizavimo efekto, o įtampos pulsacija nuolatinės srovės pusėje yra didelė; jei talpos vertė yra per didelė, nors naudinga sumažinti įtampos pulsaciją, kartu sumažėja lygiavertė nuoseklioji varža, leidžianti didinti pulsuojančią srovę, o tai padidina sistemos galios nuostolius ir kondensatoriaus šildymą, o tai turi įtakos kondensatoriaus eksploatavimo trukmei.
4. Eksperimentų rezultatai ir analizė
Modelis buvo sukurtas Matlab/Simulink modeliavimo programine įranga, o modeliavimo parametrai nustatyti taip: tri-fazių tinklo įtampa 220 V/50 Hz; trijų-fazių apkrova buvo nevaldomas lygintuvas su RLC apkrova, R=25 Ω, L=1 mH, C=2 mF; filtro induktyvumas Lf=2.5 mH tarp APF ir tinklo, nuolatinės srovės pusės įtampa U dc=730 V ir nuolatinės srovės šoninė talpa 2 mF .
5.Išvada
Šiame darbe aprašomas didelės-galios lygiagrečiojo aktyviojo filtro nuolatinės srovės pusės kondensatoriaus vertės projektavimo procesas ir siūlomas būdas gauti nuolatinės srovės pusės kondensatoriaus vertę, atsižvelgiant į nuolatinės srovės pusės įtampos, pulsacijos srovės ir išėjimo galios apribojimus, remiantis momentiniu galios balansu, kad nuolatinės srovės pusės kondensatoriaus konstrukcija būtų tikslesnė ir vertė būtų pagrįstesnė. Jis taip pat gali suprojektuoti nuolatinės srovės šoninį kondensatorių pagal skirtingą kompensavimo galią, leistiną pulsaciją arba nuolatinės srovės pusės nustatymo vertę. Eksperimentu patikrinamas dizaino teisingumas ir efektyvumas. Siūlomas projektavimo metodas ir inžinerinė patirtis turi tam tikrą orientacinę reikšmę tiriant ir taikant kitų aktyvių filtrų sistemų magistralės kondensatorių projektavimą.