Generalización del comportamiento de las tensiones de enlace dividido en convertidores de nivel de tres fases operando con factor de potencia arbitrario con componente de secuencia cero restringida
Autores: Siton, Yarden; Kuperman, Alon
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Generalización del comportamiento de las tensiones de enlace dividido en convertidores de nivel de tres fases operando con factor de potencia arbitrario con componente de secuencia cero restringida
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Factor de potencia
Tensiones parciales de enlace CC
Convertidores AC/DC trifásicos trifásicos de tres niveles
Componente de secuencia cero
Capacitancias de enlace CC
Tensiones de referencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 40
Citaciones: Sin citaciones
Este artículo examina el impacto de un factor de potencia en el comportamiento de las tensiones parciales del enlace CC en convertidores AC/DC (o DC/AC) trifásicos de tres niveles que operan sin hardware de equilibrado adicional. Consideramos el caso en el que el controlador utiliza un componente de secuencia cero restringido en ancho de banda (CC en estado estable) para lograr una igualación promedio de las tensiones parciales del enlace CC, ya que la inyección de componentes de secuencia cero de alto orden es imposible o está prohibida. Una evaluación del comportamiento de la tensión del capacitor del enlace CC dividido parcialmente (particularmente el de magnitudes y fases de ondulación) es necesario para, por ejemplo, minimizar los valores de las capacitancias del enlace CC y seleccionar los valores de voltaje de referencia. Estudios anteriores evaluaron el comportamiento mencionado analíticamente para la operación bajo un factor de potencia unitario basado en la naturaleza de la ondulación de las tensiones parciales divididas dominadas por el tercer armónico. Sin embargo, se muestra aquí que la desviación del factor de potencia unitario introduce contenido armónico adicional (al tercer armónico) no despreciable, aumentando las magnitudes de la ondulación de las tensiones parciales y desplazando su fase (en relación con las tensiones de red). Como resultado, la suposición de solo tercer armónico ya no es válida, y luego es casi imposible derivar expresiones analíticas correspondientes. En consecuencia, en este trabajo se utiliza un enfoque numérico para derivar una expresión generalizada de la energía de la ondulación normalizada como función del factor de potencia, que luego puede utilizarse fácilmente para evaluaciones de comportamientos de la tensión del enlace CC dividido para ciertas capacitancias del enlace CC y voltajes de referencia. Simulaciones y resultados experimentales validan la metodología propuesta aplicada a un prototipo de convertidor T de 10 kVA.
Descripción
Este artículo examina el impacto de un factor de potencia en el comportamiento de las tensiones parciales del enlace CC en convertidores AC/DC (o DC/AC) trifásicos de tres niveles que operan sin hardware de equilibrado adicional. Consideramos el caso en el que el controlador utiliza un componente de secuencia cero restringido en ancho de banda (CC en estado estable) para lograr una igualación promedio de las tensiones parciales del enlace CC, ya que la inyección de componentes de secuencia cero de alto orden es imposible o está prohibida. Una evaluación del comportamiento de la tensión del capacitor del enlace CC dividido parcialmente (particularmente el de magnitudes y fases de ondulación) es necesario para, por ejemplo, minimizar los valores de las capacitancias del enlace CC y seleccionar los valores de voltaje de referencia. Estudios anteriores evaluaron el comportamiento mencionado analíticamente para la operación bajo un factor de potencia unitario basado en la naturaleza de la ondulación de las tensiones parciales divididas dominadas por el tercer armónico. Sin embargo, se muestra aquí que la desviación del factor de potencia unitario introduce contenido armónico adicional (al tercer armónico) no despreciable, aumentando las magnitudes de la ondulación de las tensiones parciales y desplazando su fase (en relación con las tensiones de red). Como resultado, la suposición de solo tercer armónico ya no es válida, y luego es casi imposible derivar expresiones analíticas correspondientes. En consecuencia, en este trabajo se utiliza un enfoque numérico para derivar una expresión generalizada de la energía de la ondulación normalizada como función del factor de potencia, que luego puede utilizarse fácilmente para evaluaciones de comportamientos de la tensión del enlace CC dividido para ciertas capacitancias del enlace CC y voltajes de referencia. Simulaciones y resultados experimentales validan la metodología propuesta aplicada a un prototipo de convertidor T de 10 kVA.