Wpływ filtra wyjściowego falownika na silniki Pwm systemu magazynowania energii z kołem zamachowym (Nasa Technical Reports Server (Ntrs))

Oryginalny tytuł:

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

Zawartość książki:

NASA Glenn Research Center (GRC) było zaangażowane w badania i rozwój szybkich systemów kół zamachowych do przechowywania energii i kontroli położenia małych satelitów. Jednym z obszarów badań i rozwoju było zminimalizowanie szumu przełączania wytwarzanego przez falownik z modulacją szerokości impulsu (PWM), który napędza silnik/generator z magnesami trwałymi (PM M/G) koła zamachowego.

Hałas ten może zakłócać działanie sprzętu M/G koła zamachowego i awioniki systemu, utrudniając działanie systemu koła zamachowego z pełną prędkością. Jednym ze sposobów tłumienia szumów przełączania falownika jest umieszczenie filtra AC na trójfazowych zaciskach wyjściowych falownika z punktem neutralnym filtra podłączonym do kondensatorów punktu środkowego obwodu pośredniego (szyny DC). Główną korzyścią płynącą z zastosowania filtra AC w ten sposób jest znaczna redukcja wysokiego przełączania dv/dt falownika i jego składowych harmonicznych.

Dodatkowo, napięcia w trybie wspólnym (CM) i różnicowym (DM) spowodowane wysokim przełączaniem dv/dt falownika są również zmniejszone. Zaimplementowano i porównano kilka topologii filtrów AC.

Jedna topologia filtra AC składa się z dwustopniowego filtra dolnoprzepustowego R-L-C. Druga topologia składa się z tego samego dwustopniowego filtra dolnoprzepustowego R-L-C z szeregowo połączonym filtrem pułapkowym (cewka indukcyjna i kondensator połączone równolegle).

Niniejszy artykuł przedstawia analizę, projekt i wyniki eksperymentalne tych topologii filtrów AC oraz porównanie między przypadkiem bez filtra a konwencjonalnym filtrem AC.