Inverter Output Filter Effect on Pwm Motor Drives of a Flywheel Energy Storage System (Nasa Technical Reports Server (Ntrs))
Das Glenn Research Center (GRC) der NASA hat sich mit der Erforschung und Entwicklung von Hochgeschwindigkeitsschwungradsystemen für die Energiespeicherung und Lageregelung von Kleinsatelliten befasst. Ein Forschungs- und Entwicklungsbereich war die Minimierung des Schaltgeräuschs, das durch den pulsbreitenmodulierten (PWM) Wechselrichter erzeugt wird, der den Permanentmagnetmotor/-generator (PM M/G) des Schwungrads antreibt.
Dieses Rauschen kann die Schwungrad-M/G-Hardware und die Avionik des Systems stören und die Leistung des Schwungradsystems bei voller Geschwindigkeit beeinträchtigen. Eine Möglichkeit, das Schaltgeräusch des Wechselrichters zu dämpfen, besteht darin, einen Wechselstromfilter an den dreiphasigen Ausgangsklemmen des Wechselrichters zu platzieren, wobei der Neutralpunkt des Filters mit den Zwischenkreiskondensatoren (DC-Bus) verbunden ist. Der Hauptvorteil der Verwendung eines AC-Filters auf diese Weise ist die deutliche Reduzierung der hohen dv/dt-Schaltvorgänge des Wechselrichters und seiner Oberwellenkomponenten.
Darüber hinaus werden auch die Gleichtakt- (CM) und Differenzialspannungen (DM), die durch das hohe dv/dt-Schalten des Wechselrichters verursacht werden, reduziert. Es wurden mehrere Topologien von AC-Filtern implementiert und verglichen.
Eine AC-Filtertopologie besteht aus einem zweistufigen R-L-C-Tiefpassfilter. Die andere Topologie besteht aus demselben zweistufigen R-L-C-Tiefpassfilter mit einem in Reihe geschalteten Trap-Filter (eine Induktivität und ein Kondensator sind parallel geschaltet).
In diesem Beitrag werden die Analyse, das Design und die experimentellen Ergebnisse dieser AC-Filtertopologien sowie der Vergleich zwischen dem Fall ohne Filter und dem herkömmlichen AC-Filter vorgestellt.
| ISBN: | 9781289264178 |
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| Sprache: | Englisch |
| Einband: | Taschenbuch |
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