1 / 16

單元九：三相主動式電力濾波器

單元九：三相主動式電力濾波器. 學習內容. 變流器模型推導. 非線性負載. 諧波電流補償原理. DC 電壓控制原理. ABC<=>DQ 轉換. 電感電流控制原理. ~. +. 3-Phase Inverter. -. Load. 三相主動式電力濾波器之功能. 補償負載諧波電流 (I L,h ). I L = I L,1 +I L,h. I S = I S,1. Q L. P L. P L + P inv +Q L. Source side. I inv. Load side. I L,h. P inv. L.

clem
Download Presentation

單元九：三相主動式電力濾波器

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 單元九：三相主動式電力濾波器 • 學習內容 變流器模型推導 非線性負載 諧波電流補償原理 DC電壓控制原理 ABC<=>DQ 轉換 電感電流控制原理

  2. ~ + 3-Phase Inverter - Load 三相主動式電力濾波器之功能 • 補償負載諧波電流 (IL,h) IL = IL,1+IL,h IS = IS,1 QL PL PL+Pinv+QL Source side Iinv Load side IL,h Pinv L Pinv為變流器本身之損耗

  3. Van IsA IoA a L T1 T3 T5 Vbn IsB + IoB b A n Vd B L C C Vcn IsC c IoC _ T2 T4 T6 ILB L ILC N ILA T1~T6 ~ ~ ~ Drive circuit S1~S6 Ioa Iob Ioc PWM circuit ks vconC vconA vconB dq-to-abc transformation abc-to-dq transformation ILa ILb ILc vconq vcond icq iod Vab Vbc Vca Current Controller ks + kv Harmonic Current Calculation abc-to-dq transformation + + + Line_abc-to-dq Sinq, Sind Unit-Sine Generator Voltage Controller Vd Vd* 控制方塊圖

  4. 1 • 變流器模型推導 PWM 三相電流之控制相互耦合 !

  5. ABC DQ 轉換原理 d-axis c-axis coswt a-axis sinwt q-axis b-axis 1 藉由ABCDQ軸轉換，電流控制可被解耦

  6. Line_ABC DQ 轉換原理 Vdn d-axis c-axis Vcb Vab Vcn coswt Van Vqn sinwt a-axis q-axis Vbn -Vcb b-axis Vbc

  7. Q-axis Harmonic current calculator Vsq iLq sine-wave generator sine-wave generator Q-axis Current Controller BPF - iLq,1 ioq + Vqn Vdn vffq + - vfbq + vconq sinq - k1 + + + DQ-ABC Transform Trigger Signals + Vsd Limiter D-axis Harmonic current calculator iLd Voltage Controller BPF sind - iLd,1 iod + -1 vffd + - D-axis Current Controller 3-phase PWM vfbd + vcond k1 + + + 控制迴路說明 • 雙迴路控制，外迴路調整直流電壓，內迴路調整變流器電流 • 直流電壓誤差經Gv調整經過反相及限制後再與DQ軸單位正弦波相乘得到DQ軸之實功電流命令 • DQ軸負載電流經BPF(60Hz帶通濾波器)計算基本波成分，其與原電流之差值經限制後得到DQ軸之諧波電流命令 • 電流命令乃由實功與諧波電流命令相加而得，電流控制器之控制目的為使變流器電流緊密追隨此命令 • DQ軸電流控制器用以產生DQ軸之控制電壓，之後再轉回ABC軸得到ABC軸之控制電壓，最後再進入三相PWM • Im*加限制器之目的乃用以設定變流器之功率容量

  8. 變流器電壓迴路模型推導 • 在單位輸入功因下之等校電路 + Vd - Inverter C • 三相直流電壓無漣波 ※ Vs(p)為DQ軸之相電壓 Pac Pdc • 將電流源反應至DC側之等校電路 + Vd - C

  9. 電壓控制器設計 電壓控制器 e + • 直流電壓具備360Hz漣波 • LPF(低通濾波器)用以衰減電壓360Hz之漣波成份以降低電流命令之失真度 - p Wc為閉迴路之零交越頻率, 相當於頻寬 40 P必須遠小於360Hz×2p=2262rad/s 30 20 (360Hz) 10 w(rad/s) 0dB wc z 100 10 1000 -10 漣波衰減量 -20 Z必須使在任何輸入電壓下之wc時GvHdc之斜率為 -20dB/decade

  10. Simulink模擬方塊

  11. 模擬結果

  12. 實驗系統之量化設計 系統參數 電壓迴路設計 電流迴路設計 選擇p=1000rad/s, z=180rad/s 令

  13. Input Power 3f-Inverter 65VLLrms 50mH Load AD4 AD3 AD6 AD5 PCI-6025E A/D [1 2 3 4 5 6 7 8] AD2 DA2 AD7 DA1 PC AD8 DA3 AD1 SW1 SW2 SW3 SW4 ON 電路連接及設定

  14. Simulink方塊連接

  15. 量測波形 (PC)

  16. 量測波形 (示波器) 輸入電壓電流 (補償前) 輸入電壓電流 (補償後)

More Related