lides topic

Тема 10
ШИМ Выпрямители источника тока
ШИМ CSI fed MV drive
С разрешения
Rockwell Automation

Темы лекции
Одноместный мостовой выпрямитель
Двойной мостовой выпрямитель
Контроль коэффициента мощности
LC резонанс и активное демпфирование
ШИМ Выпрямители источника тока

Схема преобразователя
коммутационные
устройства:
Симметричный GCT
(коммутируемый по затвору тиристор)
функции Cf :
Помощь GCT переключаться;
Для уменьшения линии тока.
Одноместный мостовой выпрямитель

Выпрямитель входного сигнала тока
Ограничения переключения в исходной схеме:
- постоянный ток id не должен прерываться
- форма сигнала iw должна быть четко определена
Для устранения двух гармоник необходимы 3
независимых угла и индекс модуляции должен
быть регулируемым
Одноместный мостовой выпрямитель

Переключение углов
Обходной (пренебрегаемый) импульс(BP)
- позволяет регулировать iw
Одноместный мостовой выпрямитель

углы переключения в зависимости ma
(избавление от 5ой и 7ой гармоники)
Одноместный мостовой выпрямитель

распределение гармоник
(избавление от 5ой и 7ой гармоники)
Одноместный мостовой выпрямитель

Графики
сигналов
(избавление от 5ой и 7ой гармоники)
Одноместный мостовой выпрямитель

Экспериментальные данные
график A: ток в переключатель S1
график B: выпрямитель входного тока iw
график C: график тока is
ma = 0.7
ma = 0.95
Одноместный мостовой выпрямитель

Dual-Bridge Topology
Use 12-pulse transformer to cancel the 5th and 7th harmonics
Use PWM to eliminate the 11th and 13th harmonics
The lowest harmonic in the line current is the 17th
Very low line current harmonic distortion
Single Bridge Rectifier

углы переключения
Обходной (пренебрегаемый) импульс(BP)
- позволяет регулировать iw
селективная модуляция ШИМ– ликвидирует
11ую and 13ую гармоники
BP
BP
Одноместный мостовой выпрямитель

Switching Angles versus md
(11th and 13th harmonic elimination)
Switching pattern A
Switching pattern B
Dual Bridge Rectifier

Harmonic Profile
(11th and 13th harmonic elimination)
Dual Bridge Rectifier

Experimental Waveforms
Trace A: iA - line current on transformer primary side
Trace B: is - line current on transformer secondary side
Trace C: iw - rectifier input current
Modulation index: 0.5
Modulation index: 0.9
Dual Bridge Rectifier

Phasor Diagram
Cf produces leading PF
Delay angle control produces lagging PF
To improve PF, use ma
and delay angle control
simultaneously
Power Factor Control

Block Diagram
Power Factor Control

Power Factor Profile
Power Factor Control

Experiments
(a) Transient response
(b) Steady state waveforms
(PF = 1)
Power Factor Control

LC Резонанс
Резонансный режим:
Резонанс может быть получен:
- Гармониками питающего напряжения
- Гармониками выпрямленного тока
LC резонанс и активное демпфирование

Пассивное и активное демпфирование
Пассивное демпфирование:
Rp – Демпфирующее сопротивление
Активное демпфирование:
- Без сопротивления
- Демпфирующий ток ip создается
CSR через ma управление
- Ток ip находится в фазе с vc
LC резонанс и активное демпфирование

Блок-схема управления активным демпфером
LC резонанс и активное демпфирование

Смоделированные осциллограммы напряжения vc и тока is
LC резонанс и активное демпфирование

Реальные измеренные осциллограммы
- Выпрямленный входной ток
- Линейный ток
- Напряжение конденсатора
Без активного демпфера
С активным демпфером
- Выпрямленный входной ток
- Линейный ток
- Напряжение конденсатора
LC резонанс и активное демпфирование

Без управления активным демпфером
LC резонанс настроен именно на пятую гармонику (в худшем случае)
Стационарные осциллограммы без активного демпфирования
LC резонанс и активное демпфирование

Без управления активным демпфером
Линейный ток THD
LC резонанс и активное демпфирование

Стационарные осциллограммы с активным демпфированием
С управлением активным демпфером
LC резонанс настроен именно на пятую гармонику (в худшем случае)
LC резонанс и активное демпфирование

Линейный ток THD
С управлением активным демпфером
LC резонанс и активное демпфирование