Ενεργό φίλτρο διακοπτικού πηνίου

Abstract

Η παρούσα πτυχιακή μελέτη πραγματεύεται τον τρόπο εξάλειψης των αρμονικών που εμφανίζονται σε αντιστροφείς με την βοήθεια Ενεργού Φίλτρου. Ποιο συγκεκριμένα, στη παρούσα πτυχιακή, παρουσιάζεται ένα Ενεργό Φίλτρο LC όπου η επαγωγή του πηνίου μεταβάλλεται με ηλεκτρονικό τρόπο με σκοπό να επιτυγχάνεται συντονισμός στην επιθυμητή συχνότητα. Έτσι το φίλτρο μπορεί να “ακολουθεί” την αρμονική που παράγει μια πηγή όπως η ανεμογεννήτρια, που η συχνότητα της τάσης εξόδου καθορίζεται από την ταχύτητα του ανέμου. Με λίγα λόγια, είναι η ηλεκτρονική αντιστάθμιση των αρμονικών συχνοτήτων που μπορεί να προκληθούν στην έξοδο, μεταβάλλοντας ηλεκτρονικά την επαγωγή του πηνίου. Ποιο περιεκτικά στο 1ο κεφάλαιο γίνεται μια εισαγωγή τόσο στα Ενεργά όσο και στα Παθητικά φίλτρα σε ηλεκτρικά κυκλώματα, όπως επίσης και στα προβλήματα που δημιουργούν οι αρμονικές. Στο 2ο κεφάλαιο, γίνεται αναφορά στην μέχρι τώρα λειτουργία και δομή του κυκλώματος Switched Inductor. Το 3ο κεφάλαιο, ασχολείται με την συμπεριφορά του φίλτρου Διακοπτικού Πηνίου στην μεταβολή του Duty-Cycle με σταθερή συχνότητα εισόδου και με τον συντονισμό. Τελικά βλέπουμε την συμπεριφορά του φίλτρου μας (Switched Inductor Filter) σε παράλληλο συντονισμό ,δηλαδή με τον πυκνωτή σε παράλληλη συνδεσμολογία. Στο 4ο κεφάλαιο γίνεται η εξάλειψη των ίδιων αρμονικών με το φίλτρο Διακοπτικού Πηνίου (Switched Inductor Filter) σε αντιστροφέα τριών επιπέδων τύπου H-Bridge. Αρχικά γίνεται μια αναφορά στην λειτουργία του ίδιου του αντιστροφέα θεωρητικά αλλά και με ανάλυση στην PSIM. Στην συνέχεια, γίνεται εφαρμογή απλού Παθητικού Φίλτρου (κύκλωμα RLC σε σειρά) για απαλοιφή των αρμονικών που δημιουργούνται στην έξοδο του αντιστροφέα μας. Τέλος γίνεται η εφαρμογή του Switched Inductor Filter για μείωση και απαλοιφή των αρμονικών του αντιστροφέα τριών επιπέδων τύπου H-bridge. Στο 5ο κεφάλαιο βλέπουμε την συμπεριφορά του κύκλωμα ενός Tuned Switched Inductor Filter σε κατάσταση συντονισμού όταν έχουμε μια πηγή ,μια πηγή και με παράλληλο πυκνωτή, με τρείς πηγές αλλά και με τρείς πηγές με παράλληλο πυκνωτή. Τελικά αποδείξαμε την σχέση μεταξύ πηνίου και ρεύματος εξόδου. Τέλος, στο 6ο κεφάλαιο αναφέρονται τα συμπεράσματα συνοπτικά και γίνεται ένας σύντομος σχολιασμός πάνω σε αυτά.