Kopsavilkums:Lai nodrošinātu aktīvā jaudas filtra maiņstrāvas puses izejas fāzes sprieguma precizitāti, efektīvi veiktu harmonikas izsekošanas kompensāciju un uzlabotu elektroenerģijas kvalitāti, kopnes spriegums līdzstrāvas pusē ir jāuztur pietiekami stabils, un galvenais iemesls ir līdzstrāvas puses kapacitātes vērtība. supportca- pacitor kapacitāte tiek iegūta, pamatojoties uz momentānu jaudas balansēšanu, ņemot vērā kopnes sprieguma, kondensatora pulsācijas strāvas un kapacitātes zuduma ierobežojumus, lai efektīvi nodrošinātu- sprieguma svārstības no līdzstrāvas puses un uzturētu kompensācijas veiktspēju, vienlaikus izvairoties no- aparatūras pārvilkšanas, kopnes izmaksu un kondensatora samazināšanas. Pro{5}} piedāvātās projektēšanas metodes efektivitāte tiek pārbaudīta ar simulāciju un eksperimentu.
Atslēgvārdi:aktīvās jaudas filtrs; kopnes spriegums; kapacitātes zudums; momentānā jauda; kondensatora jauda
Saturs:
2. Galvenās ķēdes struktūra un kompensācijas princips
3. Kopnes kondensatora projektēšana
3.1. Kopnes kondensatora sprieguma vērtības analīze
3.2. Kondensatora pulsācijas strāvas un kondensatora zuduma analīze
4. Eksperimentu rezultāti un analīze
1. Pants Mērķis
Plaši pielietojot jaudas elektroniskās ierīces, piemēram, komutācijas barošanas avotus sakaru, mājas un rūpniecības jomās, nelineārā slodze elektrotīklā ir ievērojami palielinājusies. Jaudas elektronisko ierīču darbības laikā elektrotīklā tiek iesūknēts liels daudzums harmoniku, radot tādas problēmas kā elektroiekārtu pārkaršana un izolācijas novecošana, kā arī viegli izraisot releja aizsardzības darbības traucējumus, kas apdraud elektrotīkla darbības drošību. Ņemot vērā iepriekš minētās problēmas, šajā rakstā ir apvienota kopnes sprieguma ietekme uz harmonikas slāpēšanu, iegūta kvantitatīvā sakarība starp kopnes strāvu, paralēlo kapacitāti un kondensatora zudumu, kā arī tiek izveidota ierobežojuma attiecība starp momentāno spriegumu, pulsāciju un sistēmas jaudu līdzstrāvas pusē kondensatora vērtībai, pamatojoties uz jaudas līdzsvaru, un pēc tam iegūst kapacitātes vērtību diapazonu. Aprēķinu metodes pareizību pārbauda eksperimenti.
2. Galvenās ķēdes struktūra un kompensācijas princips
Sistēma izmanto trīs{0}}fāžu četru{1}}vadu topoloģijas struktūru. Līdzstrāvas puses viduspunkts nav savienots ar induktors. Maiņstrāvas puse ir savienota ar trīs-fāzu barošanas avotu, izmantojot interfeisa induktors. Līdzstrāvas puse ir savienota ar atbalsta kondensatoru, lai buferētu harmonisko enerģiju un stabilizētu kopnes atbalsta spriegumu.
3. Kopnes kondensatora projektēšana
3.1. Kopnes kondensatora sprieguma vērtības analīze
Lai panāktu pilnīgu inversiju, aktīvās jaudas filtram ir jāpadara izejas spriegums invertora pusē lielāks par fāzes sprieguma maksimālo vērtību tīkla pusē. Ja kondensatora viduspunkts ir īssavienots-režģa pusē, attiecību starp izejas spriegumu invertora pusē un kondensatora spriegumu līdzstrāvas pusē var iegūt, izmantojot KVL likumu cilpā:
Publiskā sadales tīkla fāzes spriegums ir 220 V. Ņemot vērā, ka transformatora izejas spriegums ir par 10% lielāks par nominālo vērtību un neņemot vērā harmoniku ietekmi, fāzes sprieguma maksimālā vērtība ir:
Ex=110% ∗ 220 ∗ 2=342.
3.2. Kondensatora pulsācijas strāvas un kondensatora zuduma analīze
Enerģijas apmaiņa starp tīkla pusi un slodzi galvenokārt tiek panākta ar kopņu kapacitāti. Ja kapacitātes vērtība ir pārāk maza, sprieguma stabilizācijas efektu nevar sasniegt, un sprieguma pulsācija līdzstrāvas pusē ir liela; ja kapacitātes vērtība ir pārāk liela, lai gan ir izdevīgi samazināt sprieguma pulsāciju, to pavada ekvivalentās sērijas pretestības samazināšanās, kas ļauj palielināt pulsācijas strāvu, kas palielina sistēmas jaudas zudumu un kondensatora sildīšanu, ietekmējot kondensatora darba mūžu.
4. Eksperimentu rezultāti un analīze
Modelis tika izveidots Matlab/Simulink simulācijas programmatūrā, un simulācijas parametri tika iestatīti šādi: trīs-fāzu tīkla spriegums 220 V/50 Hz; trīs fāzu slodze bija nekontrolēta taisngrieža ar RLC slodzi, R=25 Ω, L=1 mH, C=2 mF; filtra induktivitāte Lf=2.5 mH starp APF un tīklu, līdzstrāvas sānu spriegums U dc=730 V un līdzstrāvas puses kapacitāte 2 mF .
5.Secinājums
Šajā rakstā ir aprakstīts lielas -jaudas paralēlā aktīvā filtra līdzstrāvas puses kondensatora vērtības projektēšanas process un piedāvāta metode līdzstrāvas puses kondensatora vērtības iegūšanai līdzstrāvas sānu sprieguma, pulsācijas strāvas un izejas jaudas ierobežojumiem, pamatojoties uz momentāno jaudas bilanci, lai līdzstrāvas puses kondensatora dizains būtu precīzāks un vērtība būtu saprātīgāka. Tas var arī izstrādāt līdzstrāvas sānu kondensatoru ar dažādu kompensācijas jaudu, pieļaujamo pulsāciju vai līdzstrāvas puses iestatījuma vērtību. Eksperiments pārbauda dizaina pareizību un efektivitāti. Piedāvātajai projektēšanas metodei un inženierzinātņu pieredzei ir zināma atsauces nozīme citu aktīvo filtru sistēmu kopnes kondensatoru projektēšanas izpētē un pielietošanā.