چکیده: برای اطمینان از صحت ولتاژ فاز خروجی سمت AC فیلتر برق جریان، برای انجام موثر جبران ردیابی هارمونیک و بهبود کیفیت توان، ولتاژ باس سمت DC باید به اندازه کافی ثابت نگه داشته شود و دلیل{1}} مقدار توانمندی گذرگاه DC در طراحی ظرفیت گذرگاه DC بسیار مهم است. ظرفیت پاسیتور supportca- بر اساس تعادل لحظه ای توان، با در نظر گرفتن محدودیت های ولتاژ باس، جریان موج دار خازن و تلفات خازن، برای تأمین مؤثر{3}} نوسانات ولتاژ فشار در سمت DC و حفظ عملکرد جبرانی، در حالی که از هزینه های سخت افزاری و کاهنده مجدد جلوگیری می کند، استخراج می شود. را اثربخشی روش طراحی حرفه ای با شبیه سازی و آزمایش تأیید می شود.
کلمات کلیدی: فیلتر قدرت فعال ولتاژ اتوبوس؛ از دست دادن ظرفیت؛ قدرت لحظه ای؛ ظرفیت خازن
مطالب:
2. ساختار مدار اصلی و اصل جبران
3. طراحی خازن باس
3.1 تجزیه و تحلیل مقدار ولتاژ خازن باس
3.2 تجزیه و تحلیل جریان موج دار خازن و تلفات خازن
4. نتایج تجربی و تجزیه و تحلیل
1. هدف مقاله
با استفاده گسترده از دستگاه های الکترونیکی قدرت مانند منابع تغذیه سوئیچینگ در زمینه های ارتباطی، خانگی و صنعتی، بار غیرخطی در شبکه برق به میزان قابل توجهی افزایش یافته است. در حین کار دستگاه های الکترونیکی قدرت، مقدار زیادی هارمونیک به شبکه برق تزریق می شود که باعث ایجاد مشکلاتی مانند گرم شدن بیش از حد و پیری عایق تجهیزات الکتریکی می شود و به راحتی باعث ایجاد نقص در حفاظت رله می شود که ایمنی عملکرد شبکه برق را به خطر می اندازد. با توجه به مشکلات فوق، این مقاله تاثیر ولتاژ شین را بر سرکوب هارمونیک ترکیب می‌کند، رابطه کمی بین جریان شین، خازن موازی و تلفات خازن را استخراج می‌کند و رابطه محدودیت بین ولتاژ لحظه‌ای، ریپل و توان سیستم را بر روی تعادل سمت DC و سپس مقدار ظرفیت خازن را بر اساس محدوده توان ایجاد می‌کند. صحت روش محاسبه با آزمایشات تأیید می شود.
2. ساختار مدار اصلی و اصل جبران
این سیستم یک ساختار توپولوژی سیمی -فاز چهار-سه فاز دارد. نقطه میانی سمت DC به سلف متصل نیست. سمت AC از طریق یک سلف رابط به منبع تغذیه سه فاز متصل می شود. سمت DC به یک خازن پشتیبانی متصل است تا انرژی هارمونیک را بافر کند و ولتاژ پشتیبانی باس را تثبیت کند.
3.1 تجزیه و تحلیل مقدار ولتاژ خازن باس
برای دستیابی به وارونگی کامل، فیلتر توان اکتیو باید ولتاژ خروجی سمت اینورتر را از مقدار پیک ولتاژ فاز در سمت شبکه بیشتر کند. هنگامی که نقطه وسط خازن به طرف شبکه کوتاه است-، رابطه بین ولتاژ خروجی در سمت اینورتر و ولتاژ خازن در سمت DC را می توان با استفاده از قانون KVL در حلقه بدست آورد:
ولتاژ فاز شبکه توزیع عمومی 220 ولت است. با توجه به اینکه ولتاژ خروجی ترانسفورماتور 10 درصد بیشتر از مقدار نامی است و بدون توجه به تأثیر هارمونیک ها، مقدار پیک ولتاژ فاز برابر است با:
سابق=110% ∗ 220 ∗ 2=342.
3.2 تجزیه و تحلیل جریان موج دار خازن و تلفات خازن
تبادل انرژی بین طرف شبکه و بار عمدتاً از طریق ظرفیت شینه انجام می شود. اگر مقدار خازن خیلی کوچک باشد، اثر تثبیت ولتاژ قابل دستیابی نیست و ضربان ولتاژ در سمت DC زیاد است. اگر مقدار خازن بیش از حد بزرگ باشد، اگرچه کاهش ضربان ولتاژ مفید است، اما با کاهش مقاومت سری معادل همراه است، که اجازه می دهد جریان موج دار افزایش یابد، که اتلاف توان سیستم و گرمایش خازن را افزایش می دهد و بر عمر کاری خازن تأثیر می گذارد.
4. نتایج تجربی و تجزیه و تحلیل
مدل در نرم‌افزار شبیه‌سازی Matlab/Simulink ایجاد شد و پارامترهای شبیه‌سازی به صورت زیر تنظیم شدند: ولتاژ شبکه سه فاز 220 V/50 Hz. بار سه فاز یکسو کننده کنترل نشده با بار RLC، R=25 Ω، L=1 mH، C=2 mF بود. اندوکتانس فیلتر Lf=2.5 mH بین APF و شبکه، ولتاژ سمت DC U dc=730 V، و ظرفیت سمت DC 2 mF.
5. نتیجه گیری
این مقاله فرآیند طراحی مقدار خازن سمت DC فیلتر فعال موازی با توان بالا- را تشریح می‌کند و روشی را برای به دست آوردن مقدار خازن سمت DC تحت محدودیت‌های ولتاژ سمت DC، جریان موج دار و توان خروجی بر اساس تعادل توان لحظه‌ای پیشنهاد می‌کند، به طوری که طراحی سمت DC دقیق‌تر است. همچنین می تواند خازن سمت DC را تحت توان جبرانی متفاوت، موج دار شدن مجاز یا مقدار تنظیم سمت DC طراحی کند. آزمایش صحت و اثربخشی طرح را تأیید می کند. روش طراحی پیشنهادی و تجربه مهندسی اهمیت مرجع خاصی برای تحقیق و کاربرد طراحی خازن باس سایر سیستم‌های فیلتر فعال دارد.