Impedanssisovituksen tarkkailu jännitevälipiirillisessä taajuusmuuttajakäytössä

Abstract

Invertterikäyttöjen pitkissä kuormakaapeleissa jännitteen aaltomuodossa on havaittavissa ylijännitteitä. Ylijännitteet johtuvat invertterikäytön käyttämien kytkinten ohjaamisesta pulssinleveysmodulaatiolla, niiden nopeista kytkeytymisistä ja itse järjestelmästä. Ylijännitteet ovat haitallisia järjestelmässä, joten niitä pyritään estämään esim. suodattamalla. Yksi käytännön sovellus sähkökoneen suotimena on RC-suodin. RC-suotimen toimintakyvyn aleneminen on kuitenkin oletettavaa, joten sähkökone altistuu tällöin ylijännitteille. Mittaamalla RC-suotimen kuntoa voidaan valvoa generaattorin kokemia ylijännitteitä. Työssä tarkastellaan järjestelmän häiriöitä ja ylijännitteitä, RC-suodinta sekä suotimen vajaatoimintatiloja, ja kehitetään mittaus tarkkailemaan vajaatoimintaa.

There are overvoltages in the waveform measured in the long cables of inverter-driven generator systems. These overvoltages are caused by the PWM control of the switches of the inverter drive, fast switchings of the switches, and by the system itself. Overvoltages are harmful to the system; however, there are various solutions, such as filtering, to prevent these voltages. One of the practical solutions is a generator-end RC filter. Over a long period of operation, it anticipated that the performance of the RC filter degrades, and it is no longer able to withstand the same stress. In that case, the electrical machine is exposed to overvoltages again. By measuring the condition of the RC filter, it is possible to monitor overvoltages experienced by the generator. In this Master’s thesis, disturbances and overvoltages in the system are observed. The work focuses on the RC filter and its operation in degraded mode; furthermore, a monitoring circuit is developed for the RC filter.