Tehokerrointa korjaava skalaariohjaus puoliohjatussa ja kuusikytkintasasuuntaajassa

Abstract

Verkon harmonisvirtoja rajoittavien standardien tiukentuessa joudutaan etenkin suuritehoisissa tehoelektronisissa laitteissa siirtymään aktiivisiin transistoriohjattuihin tasasuuntaajiin, jotka korjaavat tehokerrointa ja siten pienentävät verkkoon kytkeytyviä häiriövirtoja. Tässä diplomityössä esitellään yleisimpien kolmivaiheisten tasasuuntaajatopologioiden eroja ja vertaillaan puoliohjatun kolmikytkintopologian ja kuusikytkintopologian suorituskykyä tehokertoimen ja harmonissärön osalta, 16 kilowatin teholuokan taajuusmuuttajassa. Tasasuuntaajille tehtiin skalaariohjaukseen perustuva simulointimalli. Työn tavoitteena esitellään simulointitulokset harmonistason sekä tehokertoimen osalta. Työ liittyy Lappeenrannan teknillisen yliopiston sovelletun elektroniikan laboratorion ja Vacon Oyj:n yhteiseen hankkeeseen.

Inductive power electronic devices, such as frequency converters, cause harmonic distortion to the grid. International standards tighten up the harmonic current levels in purpose to save energy. Hence, the general passive diode bridge rectifiers should be replaced by active power factor correction rectifiers. This thesis compares the most common active three phase rectifier topologies and concentrates on half controlled and six switch rectifiers in 16 kilowatt frequency converter use. Scalar control based power factor correction method is used in both topologies. The aim for this thesis is to compare these two topologies concerning power factor and harmonic distortion levels. The SIMULINK simulation models were made for half controlled and six switch rectifiers. This thesis is a part of co-operation between Laboratory of Applied Electronics in Lappeenranta University of Technology and Vacon Plc.