Efecto del filtro de salida del inversor en los accionamientos de motor Pwm de un sistema de almacenamiento de energía con volante de inercia (Nasa Technical Reports Server (Ntrs))

Título original:

Inverter Output Filter Effect on Pwm Motor Drives of a Flywheel Energy Storage System (Nasa Technical Reports Server (Ntrs))

Contenido del libro:

El Centro de Investigación Glenn (GRC) de la NASA ha participado en la investigación y el desarrollo de sistemas de volante de inercia de alta velocidad para aplicaciones de almacenamiento de energía y control de actitud de pequeños satélites. Un área de investigación y desarrollo ha sido la minimización del ruido de conmutación producido por el inversor de anchura modulada por impulsos (PWM) que acciona el motor/generador de imán permanente del volante de inercia (PM M/G).

Este ruido puede interferir con el hardware del M/G del volante de inercia y con la aviónica del sistema, dificultando el rendimiento a plena velocidad del sistema del volante de inercia. Una forma de atenuar el ruido de conmutación del inversor es colocar un filtro de CA en los terminales de salida trifásicos del inversor con el punto neutro del filtro conectado a los condensadores del punto medio del enlace de CC (bus de CC). La principal ventaja de utilizar un filtro de CA de este modo es la reducción significativa de la conmutación de dv/dt alto del inversor y sus componentes armónicos.

Además, también se reducen las tensiones en modo común (CM) y en modo diferencial (DM) causadas por la elevada conmutación dv/dt del inversor. Se han implementado y comparado varias topologías de filtros de CA.

Una topología de filtro de CA consiste en un filtro de paso bajo R-L-C de dos etapas. La otra topología consiste en el mismo filtro de paso bajo R-L-C de dos etapas con un filtro trampa conectado en serie (un inductor y un condensador conectados en paralelo).

Este artículo presenta el análisis, el diseño y los resultados experimentales de estas topologías de filtro de CA y la comparación entre el caso sin filtro y el filtro de CA convencional.