Презентация slides topic Моя

Textbook: Bin Wu, ‘High-Power Converters and AC Drives’, Wiley — IEEE Press, 2006 EE 8407 Topic 10 1 Power Converter Systems Graduate Course EE 8407 Ryerson Campus. Bin Wu Ph. D, PEng Professor ELCE Department Ryerson University Contact Info Office: ENG 328 Tel: (416) 979 -5000 ext: 6484 Email: bwu@ee. ryerson. ca http: //www. ee. ryerson. ca/~bwu/

Textbook: Bin Wu, ‘High-Power Converters and AC Drives’, Wiley — IEEE Press, 2006 EE 8407 Topic 10 2 Тема 10 ШИМ Выпрямители источника тока ШИМ CSI fed MV drive С разрешения Rockwell Automation

Textbook: Bin Wu, ‘High-Power Converters and AC Drives’, Wiley — IEEE Press, 2006 EE 8407 Topic 10 3 Темы лекции • Одноместный мостовой выпрямитель • Двойной мостовой выпрямитель • Контроль коэффициента мощности • LC резонанс и активное демпфирование. ШИМ Выпрямители источника тока

Textbook: Bin Wu, ‘High-Power Converters and AC Drives’, Wiley — IEEE Press, 2006 EE 8407 Topic 10 4 • Схема преобразователя • коммутационные устройства : Симметричный GCT (коммутируемый по затвору тиристор) • функции C f : Помощь GCT переключаться ; Для уменьшения линии тока. s. Lsv siwi A B C dv 2 S 4 S 6 S did. L Utility Supply 1 g 1 S 3 S 5 S f. C L O A DОдноместный мостовой выпрямитель

Textbook: Bin Wu, ‘High-Power Converters and AC Drives’, Wiley — IEEE Press, 2006 EE 8407 Topic 10 5 • Выпрямитель входного сигнала тока • Ограничения переключения в исходной схеме: — постоянный ток i d не должен прерываться — форма сигнала i w должна быть четко определена • Для устранения двух гармоник необходимы 3 независимых угла и индекс модуляции должен быть регулируемымt wi 12 06/ 23/ 13/02 6/3/2/ 0 d. I 3/26/5 Одноместный мостовой выпрямитель

Textbook: Bin Wu, ‘High-Power Converters and AC Drives’, Wiley — IEEE Press, 2006 EE 8407 Topic 10 6 • Переключение углов • Обходной (пренебрегаемый) импульс (BP) — позволяет регулировать i wwi t 2 d. I 1 02 1 gv 4 gv 2 t t 2 2 35681011121 BPBP 2 Одноместный мостовой выпрямитель

Textbook: Bin Wu, ‘High-Power Converters and AC Drives’, Wiley — IEEE Press, 2006 EE 8407 Topic 10 7 • углы переключения в зависимости m a 00. 20. 40. 60. 81 -50 0 50 100 150 200 250 1 2 am 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ( избавление от 5 ой и 7 ой гармоники)Одноместный мостовой выпрямитель

Textbook: Bin Wu, ‘High-Power Converters and AC Drives’, Wiley — IEEE Press, 2006 EE 8407 Topic 10 8 • распределение гармоник 00. 20. 40. 60. 81 0 0. 2 0. 4 0. 6 0. 8 1 w wn I I 1 n 13 n 17 n 19 n am ( избавление от 5 ой и 7 ой гармоники)Одноместный мостовой выпрямитель

Textbook: Bin Wu, ‘High-Power Converters and AC Drives’, Wiley — IEEE Press, 2006 EE 8407 Topic 10 9 • Графики сигналов ( избавление от 5 ой и 7 ой гармоники)1 gv 4 gv 0 2. 0 -2. 0 wi 0 2. 0 -2. 0 si 0 2. 0 -2. 0 pv 24 24 0 0. 4 0. 8 1 wwn. II 111317192325293137411 Harmonic n 1 wi. Одноместный мостовой выпрямитель

Textbook: Bin Wu, ‘High-Power Converters and AC Drives’, Wiley — IEEE Press, 2006 EE 8407 Topic 10 10 • Экспериментальные данные график A: ток в переключатель S 1 график B: выпрямитель входного тока i w график C: график тока i sm a = 0. 7 m a = 0. 95 Одноместный мостовой выпрямитель

Textbook: Bin Wu, ‘High-Power Converters and AC Drives’, Wiley — IEEE Press, 2006 EE 8407 Topic 10 11 • Dual-Bridge Topology • Use 12 -pulse transformer to cancel the 5 th and 7 th harmonics • Use PWM to eliminate the 11 th and 13 th harmonics • The lowest harmonic in the line current is the 17 th • Very low line current harmonic distortiond. L siwis. L L O A D f. C 0 30 si~wi~ di Av Cv Bv ss. Aiii~ Single Bridge Rectifier

Textbook: Bin Wu, ‘High-Power Converters and AC Drives’, Wiley — IEEE Press, 2006 EE 8407 Topic 10 12 • углы переключения • Обходной (пренебрегаемый) импульс (BP) — позволяет регулировать i w • селективная модуляция ШИМ – ликвидирует • 11 ую and 13 ую гармоники BP BP 1 gv wi wi 1 gv t 2 t 2 (a) Sw itching pattern Afor a low ma (b) Sw itching pattern B for a high ma 1346712 156101411 d. I -Id. Одноместный мостовой выпрямитель

Textbook: Bin Wu, ‘High-Power Converters and AC Drives’, Wiley — IEEE Press, 2006 EE 8407 Topic 10 13 • Switching Angles versus m d (11 th and 13 th harmonic elimination)Switching pattern A Switching pattern B 00. 20. 40. 60. 8 50 100 150 200 250 0 am 1 3 4 12 6 7 0. 800. 850. 900. 951. 001. 05 50 100 150 200 250 0 am 1 10 6 5 11 14 12 13 Dual Bridge Rectifier

Textbook: Bin Wu, ‘High-Power Converters and AC Drives’, Wiley — IEEE Press, 2006 EE 8407 Topic 10 14 • Harmonic Profile 00. 20. 40. 60. 81. 0 0 0. 2 0. 4 0. 6 0. 8 Pattern APattern B 1 w wn I I 1 n 5 n 7 n 19 n am (11 th and 13 th harmonic elimination)Dual Bridge Rectifier

Textbook: Bin Wu, ‘High-Power Converters and AC Drives’, Wiley — IEEE Press, 2006 EE 8407 Topic 10 15 • Experimental Waveforms Trace A: i A — line current on transformer primary side Trace B: i s — line current on transformer secondary side Trace C: i w — rectifier input current. Modulation index: 0. 5 Modulation index: 0. 9 Dual Bridge Rectifier

Textbook: Bin Wu, ‘High-Power Converters and AC Drives’, Wiley — IEEE Press, 2006 EE 8407 Topic 10 16 • Phasor Diagram s. Lsv siwi A B C dv 2 S 4 S 6 S did. L Utility Supply 1 S 3 S 5 S f. C L O A D ci cv Lv s. Is. V c. I c. V w. I c. Is. I w. I LV • C f produces leading PF • Delay angle control produces lagging PF • To improve PF, use m a and delay angle control simultaneously. Power Factor Control

Textbook: Bin Wu, ‘High-Power Converters and AC Drives’, Wiley — IEEE Press, 2006 EE 8407 Topic 10 17 • Block Diagram. LOAD Power Factor Angle Detector LPFLPF si LPF wi PW M Generator s. Lsv f. C PI 0* am. PI * d. I d. Ldi VZD. . . 0 0. 5 1. 0 0 90 160. . . cv I s. Vs. I d. I Power Factor Control

Textbook: Bin Wu, ‘High-Power Converters and AC Drives’, Wiley — IEEE Press, 2006 EE 8407 Topic 10 18 • Power Factor Profile 00. 20. 40. 60. 8 0 0. 2 0. 4 0. 6 0. 8 1 P Region ARegion B PF am controland. Witham only control. Witham Power Factor Control

Textbook: Bin Wu, ‘High-Power Converters and AC Drives’, Wiley — IEEE Press, 2006 EE 8407 Topic 10 19 • Experimentsdi am wi 5. 0 67 (pu) 0. 031 sv si wi (a) Transient response (b) Steady state waveforms (PF = 1)Power Factor Control

Textbook: Bin Wu, ‘High-Power Converters and AC Drives’, Wiley — IEEE Press, 2006 EE 8407 Topic 10 20 • LC Резонансный режим : Резонанс может быть получен: — Гармониками питающего напряжения — Гармониками выпрямленного тока fs. CL рез 2 1 s. Lsv siwi A B C dv 2 S 4 S 6 S did. L U tility Supply 1 S 3 S 5 S f. C L O A D ci cv Lv LC резонанс и активное демпфирование

Textbook: Bin Wu, ‘High-Power Converters and AC Drives’, Wiley — IEEE Press, 2006 EE 8407 Topic 10 21 • Пассивное и активное демпфирование • Пассивное демпфирование : R p – Демпфирующее сопротивление • Активное демпфирование : — Без сопротивления — Демпфирующий ток i p создается CSR через m a управление — Ток i p находится в фазе с v csi pi s. Ls. R p. Rf. C wisv sis. Ls. R f. C wi CSR (a) Passive dam ping (b) Active dam ping cv cv svpi. LC резонанс и активное демпфирование

Textbook: Bin Wu, ‘High-Power Converters and AC Drives’, Wiley — IEEE Press, 2006 EE 8407 Topic 10 22 • Блок-схема управления активным демпфером. PLL HPF p. R 1 dqabc. Space Vector M odulator LPF PI * d. I amam Stationary Fram e Synchronous Frame LOAD siwis. Lsv f. C d. Ldi cv picv SGCT Gating Unit d. I LC резонанс и активное демпфирование

Textbook: Bin Wu, ‘High-Power Converters and AC Drives’, Wiley — IEEE Press, 2006 EE 8407 Topic 10 23 • Смоделированные осциллограммы напряжения v c и тока i s. LC резонанс и активное демпфирование

Textbook: Bin Wu, ‘High-Power Converters and AC Drives’, Wiley — IEEE Press, 2006 EE 8407 Topic 10 24 • 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

Textbook: Bin Wu, ‘High-Power Converters and AC Drives’, Wiley — IEEE Press, 2006 EE 8407 Topic 10 25 Без управления активным демпфером LC резонанс настроен именно на пятую гармонику ( в худшем случае) • Стационарные осциллограммы без активного демпфирования LC резонанс и активное демпфирование

Textbook: Bin Wu, ‘High-Power Converters and AC Drives’, Wiley — IEEE Press, 2006 EE 8407 Topic 10 26 Без управления активным демпфером • Линейный ток THDLC резонанс и активное демпфирование

Textbook: Bin Wu, ‘High-Power Converters and AC Drives’, Wiley — IEEE Press, 2006 EE 8407 Topic 10 27 • Стационарные осциллограммы с активным демпфированием С управлением активным демпфером LC резонанс настроен именно на пятую гармонику (в худшем случае) LC резонанс и активное демпфирование

Textbook: Bin Wu, ‘High-Power Converters and AC Drives’, Wiley — IEEE Press, 2006 EE 8407 Topic 10 28 • Линейный ток THD С управлением активным демпфером. LC резонанс и активное демпфирование

Textbook: Bin Wu, ‘High-Power Converters and AC Drives’, Wiley — IEEE Press, 2006 EE 8407 Topic