Inverter Output Filter Effect on Pwm Motor Drives of a Flywheel Energy Storage System (Nasa Technical Reports Server (Ntrs))

Obsah knihy:

Výskumné centrum NASA Glenn Research Center (GRC) sa zaoberá výskumom a vývojom vysokorýchlostných zotrvačníkových systémov pre malé družice na skladovanie energie a riadenie polohy. Jednou z oblastí výskumu a vývoja bola minimalizácia spínacieho hluku produkovaného meničom s pulznou šírkovou moduláciou (PWM), ktorý poháňa zotrvačníkový motor/generátor s permanentnými magnetmi (PM M/G).

Tento hluk môže rušiť hardvér zotrvačníka M/G a avioniku systému, čo bráni plnému výkonu zotrvačníkového systému. Jedným zo spôsobov tlmenia spínacieho hluku meniča je umiestnenie striedavého filtra na trojfázové výstupné svorky meniča, pričom neutrálny bod filtra je pripojený k stredovým kondenzátorom jednosmerného spoja (DC bus). Hlavnou výhodou použitia striedavého filtra týmto spôsobom je výrazné zníženie spínania striedača s vysokým dv/dt a jeho harmonických zložiek.

Okrem toho sa znižuje aj napätie v spoločnom (CM) a diferenciálnom režime (DM) spôsobené vysokým spínaním dv/dt meniča. Bolo implementovaných a porovnaných niekoľko topológií filtrov striedavého prúdu.

Jedna topológia striedavého filtra pozostáva z dvojstupňového R-L-C dolnopriepustného filtra. Druhá topológia pozostáva z toho istého dvojstupňového R-L-C dolnopriepustného filtra so sériovo zapojeným záchytným filtrom (induktor a kondenzátor zapojené paralelne).

Tento článok predstavuje analýzu, návrh a experimentálne výsledky týchto topológií striedavého filtra a porovnanie medzi prípadom bez filtra a konvenčným striedavým filtrom.