Dünaamilise pinge taastaja tööpõhimõte

Dünaamiline pingetaastaja (DVR) on jõuelektroonika tehnoloogial põhinev seade, mida kasutatakse toitekvaliteedi probleemide, nagu pingelangused, liigpinged, harmoonilised ja kolme{0}}faasi tasakaalustamatused elektrivõrgus, mahasurumiseks. Selle põhieesmärk on pakkuda tundlikele koormustele stabiilne ja kvalifitseeritud toitepinge väga lühikese aja jooksul, kui tekib ebatavaline võrgupinge, vältides sellega tootmiskatkestusi, seadmete kahjustamist või andmete kadumist.

DVR-i tööpõhimõte põhineb kolmel põhiaspektil: reaalajas-jälgimine, kiire arvutamine ja aktiivne kompensatsioon. Esiteks kogub seade suure täpsusega pingeandurite abil pidevalt kolme-faasipingesignaali elektrivõrgu ühise sidestuse (PCC) punktis. Digitaalsest signaaliprotsessorist (DSP) või välja{5}}programmeeritavast paisu massiivist (FPGA) koosnev kontroller teostab reaalajas{6}}analüüsi, et määrata kindlaks pinge amplituudi, faasi, sageduse ja lainekuju hälbe aste. Kui avastatakse pinge langus, liigpinge või muu ebanormaalsus, arvutab juhtsüsteem koheselt nõutava kompensatsioonisumma vastavalt eelseadistatud algoritmile.

Kompensatsiooni teostamise faasis muundab DVR, kasutades kolmefaasilist sildinverterit, mis koosneb täielikult juhitavatest elektroonilistest lülitusseadmetest (nagu IGBT-d ja SiC MOSFET-id), alalisvoolu siinile salvestatud energia (tavaliselt hoitakse seda kondensaatorite või akude abil) vahelduvpingeks, mis on väärtuselt võrdne pingega b ja vastupidine faasile. See vahelduvpinge sisestatakse seejärel ühendustrafo või reaktori kaudu võrgu ja koormuse vahele. See sisestatud pinge lisatakse vektor-ebanormaalsele võrgupingele, taastades koormuse poolele vastuvõetud tegeliku pinge nimiväärtusele või lubatud vahemikule, saavutades nii dünaamilise pinge reguleerimise.

Kuna jõuelektroonikaseadmete lülitussagedus võib ulatuda mitmest kilohertsist kuni kümnete kilohertsini ning juhtimisahela arvutused ja impulsi laiuse modulatsiooni (PWM) vastused valmivad mikrosekundite kuni millisekunditeni, suudab DVR enamikele mööduvatele häiretele reageerida 10 ms jooksul, mis on palju kiiremini kui traditsioonilised mehaanilised või aeglase pingereguleerimisseadmed. Lisaks saab DVR aktiivsete filtreerimisalgoritmide kasutuselevõtuga samaaegselt maha suruda teatud sagedusharmoonikuid ja korrigeerida kolme-faasi tasakaalustamatust, saavutades mitme-dimensioonilise toitekvaliteedi juhtimise.

Üldiselt kasutavad DVR-id oma suletud-ahela juhtimisrežiimiga "tuvastus-arvutus-inverteri kompensatsiooniga" kõrge-sagedusega võimsuse elektroonilist teisendust ja täpset matemaatilist modelleerimist, et saavutada reaalajas-võrgu pingeanomaaliate tühistamine, luues kiire ja täpse tõkke kriitilise dünaamilise koormuse kaitseks. Need mängivad tänapäevastes tööstus- ja teabepõhistes{6}}toitesüsteemides asendamatut rolli.