Aspekty pracy wyjściowego filtru LC w energoelektronicznym źródle napięcia

• Autorzy: Gwóźdź M.

Identyfikatory

DOI

10.12915/pe.2014.11.23

Warianty tytułu

EN

Aspects of the work of a LC output filter in a power electronics voltage source

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wybrane aspekty pracy filtru LC zaimplementowanego w energoelektronicznym sterowanym źródle napięcia, którego zadaniem jest minimalizacja składowej nośnej modulacji impulsowej w napięciu wyjściowym źródła. Niewielka wartość współczynnika tłumienia filtru – w połączeniu z sygnałem o dużej dynamice zmian na jego wejściu – prowadzić może do wystąpienia w napięciu wyjściowym filtru składowej oscylacyjnej o amplitudzie, której wartość może znacznie przekraczać parametry znamionowe układu. Grozi to uszkodzeniem tak jego części silnoprądowej, jak i odbiornika. Ponadto, w przypadku zmieniających się parametrów odbiornika następuje również zmiana parametrów funkcji transmitancji filtru, co może być przyczyną niestabilnej pracy układu, jako zamkniętego systemu regulacji automatycznej. W artykule zaproponowano rozwiązanie sprzętowe minimalizujące te zjawiska oraz przedstawiono rezultaty badań modelu symulacyjnego źródła.

EN

The paper presents selected aspects of the work of a LC filter implemented in a power electronics controlled voltage source, the purpose of which is to minimize PWM components in a source output voltage. A small value of a filter damping factor in conjunction with a control signal about high dynamics of change can cause that in a source output voltage strong oscillatory component can appear. A value of amplitude of this component may exceed nominal system ratings. This may cause damage of both, a filter and a receiver. Moreover, in case of changing of receiver parameters a filter transfer function is also an subject of changes what can lead to unstable of a source work. The article proposes a hardware solution for minimization of this phenomenon. It also presents selected research results of the voltage source simulation model.

Słowa kluczowe

PL

źródło sterowane energoelektroniczne; filtr LC; MSI; współczynnik tłumienia

EN

damping factor; LC filter; power electronics controlled source; PWM

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 90, nr 11
• Strony: 78--82
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., schem., wykr.

Twórcy

autor

Gwóźdź M.

• Politechnika Poznańska, Instytut Elektrotechniki i Elektroniki Przemysłowej, ul. Piotrowo 3A, 60-965 Poznań

Bibliografia

• [1] Machowski J., Elastyczne systemy przesyłowe FACTS, Przegląd Elektrotechniczny, (2002), No 7, 189-196
• [2] Liserre M., Blaabjerg F., Hansen S., Design and Control of an LCL-Filter-Based Three-Phase Active Rectifier, IEEE Transactions on Industry Applications, (2005), Vol. 41, No. 5, 1281–1291
• [3] Araújo S. V., Engler A., Sahan B., Kassel V. U., Luiz F., Antunes M., LCL Filter design for grid-connected NPC inverters in offshore wind turbines, The 7th International Conference on Power Electronics, (2007), 1133–1138
• [4] Lettl J., Bauer J., Linhart L., Comparison of Different Filter Types for Grid Connected Inverter, Progress In Electromagnetics Research Symposium Proceedings, Marrakesh, MOROCCO, (2011), 1426-1429
• [5] Dannehl J., Liserre M., Fuchs F. W., Filter-Based Active Damping of Voltage Source Converters With LCL Filter, IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL ELECTRONICS, (2011), Vol. 58, No. 8, 3623-3633
• [6] Wojciechowski D., Strzelecki R., Obwód LCL dla systemów równoległej kompensacji aktywnej, X Konf. Naukowa Sterowanie w Energoelektronice i Napędzie Elektrycznym SENE 2011, Łódź, (2011)
• [7] Tang Y., Loh P. C., Wang P., Choo F. H., Generalized Design of High Performance Shunt Active Power Filter With Output LCL Filter, IEEE Transactions on Industrial Electronics, (2012), Vol. 59, No. 3, 1443–1452
• [8] Reznik A., Simões M. G., Al-durra A., Muyeen S. M., LCL Filter Design and Performance Analysis for Small Wind Turbine Systems, Power Electronics and Machines in Wind Applications (PEMWA), IEEE, (2012), 1–7
• [9] Gwóźdź M., Power Electronics Wide Band Controlled Current and Voltage Sources Based on Multi-channel Inverters, (in polish), Przegląd Elektrotechniczny, (2012), No 10A, 132-134