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Línea base para el diseño de enlace de corriente continua dividido en convertidores trifásicos de tres niveles que operan con factor de potencia unitario basado en oscilaciones parciales de voltaje de baja frecuencia

Autores: Siton, Yarden; Yuhimenko, Vladimir; Baimel, Dmitry; Kuperman, Alon

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Línea base para el diseño de enlace de corriente continua dividido en convertidores trifásicos de tres niveles que operan con factor de potencia unitario basado en oscilaciones parciales de voltaje de baja frecuencia


Categoría

Tecnología de Equipos y Accesorios

Subcategoría

Diseño de equipos y herramientas

Palabras clave

Estudio
Capacitancia del enlace de CC
Puntos de ajuste de voltaje
Convertidores de CA/CC
Factor de potencia unitario
Secuencia cero
Operación del lado de CA
Corriente del punto neutro
Enfoque basado en el balance de potencia
Capacitores de enlace de CC divididos
Magnitud de potencia de carga
Ondulaciones de voltaje
Voltaje del capacitor
Clasificaciones de corriente
Prototipo de convertidor tipo T

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 18

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El estudio establece una línea base para los valores de capacitancia del enlace de CC dividido y los puntos de ajuste de voltaje en convertidores AC/DC (o DC/AC) trifásicos de tres niveles que operan con factor de potencia unitario. Para igualar los valores promedio de los voltajes parciales del enlace de CC, el controlador genera una secuencia cero que contiene solo componentes de CC, sin emplear hardware dedicado para el balanceo de capacitancia del enlace de CC ni inyección de componentes de secuencia cero de alto orden. Se requiere tal línea base para evaluar la efectividad de los diferentes métodos de reducción de capacitancia del enlace de CC propuestos en la literatura. A diferencia de la mayoría de los trabajos anteriores, que utilizan corriente de punto neutro basada en expresiones analíticas engorrosas para determinar las oscilaciones del potencial del punto neutro, en este documento se emplea un enfoque basado en el balance de potencia instantánea, lo que resulta en expresiones mucho más simplificadas e intuitivas. Se demuestra que, mientras que el voltaje total del enlace de CC no presenta ondulaciones de baja frecuencia bajo operación equilibrada del lado AC con factor de potencia unitario, los capacitores del enlace de CC dividido absorben componentes de potencia de frecuencia fundamental triple con una magnitud de potencia de carga de un sexto. Esto produce ondulaciones significativas de voltaje parcial en fase opuesta. En tal caso, la selección de las capacitancias del enlace de CC y los puntos de ajuste de voltaje debe tener en cuenta los valores esperados de la magnitud del voltaje de fase del lado AC y las clasificaciones de voltaje y corriente del capacitor del enlace de CC dividido. Los resultados de simulación y experimentales validan la metodología propuesta mediante su aplicación a un prototipo de convertidor tipo T de 10 kVA.

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