サイリスタスイッチリアクタンスを使用して柔軟なAC送信機システムを作成する方法

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FACTSは、FlexibleACトランスミッターシステムの頭字語です。フレキシブルAC伝送システム(FACTS)は、ACグリッドの信頼性を高めます。 IEEEは、FACTSを、パワーエレクトロニクスベースの静的コントローラーとその他の静的コントローラーを統合して制御性と電力伝達性を強化する交流伝送システムとして定義しています。以前、「 事実と種類の必要性 「」

それらは、発電から送電、そして個人および産業消費者に至るまで、電力品質と送電効率を改善します。この記事では、サイリスタスイッチを使用したフレキシブルAC送信機システムについて説明します。




TSRを使用した柔軟なAC送信機システム

フレキシブルACトランスミッターシステム(FACTS)は、以下に使用される静的機器で構成されています。 AC伝送 電気信号の。これは、制御性を高め、AC伝送システムの電力伝送能力を高めるために使用されます。このプロジェクトは、 発射角度制御方法 電圧のスムーズな制御のため。

柔軟なAC送信機システムは、ACグリッドの信頼性を高め、電力供給コストを削減します。また、送電の品質と送電の効率も向上します。



柔軟なAC送信機システム

フレキシブルACトランスミッタシステムのブロック図

この方法は、送電線の充電中、または受信側の負荷が低いときに使用されます。低負荷または無負荷の場合、送電線には非常に低い電流が流れ、送電線のシャント容量が支配的になります。これにより電圧が増幅され、受信側の電圧が送信側の電圧の2倍になる可能性があります。

これを補うために、 シャントインダクタ 伝送ラインを介して自動的に接続されます。このシステムでは、適切なオペアンプによって適切に生成されたゼロ電圧パルスとゼロ電流パルスの間のリードタイムが、マイクロコントローラの2つの割り込みピンに供給されます。


フレキシブルAC送信機システムコントローラーの種類

  • シリーズコントローラー
  • シャントコントローラー
  • 複合シリーズ-シリーズコントローラー
  • 複合シリーズ-シャントコントローラー
FACTSコントローラーの種類

FACTSコントローラーの種類

サイリスタ

サイリスタは、4層の3端子半導体デバイスです。 4つの層は交互のp型とn型の半導体によって形成されます。したがって、p-n接合デバイスを形成します。このデバイスは、 シリコン制御スイッチ(SCS) その中にシリコン半導体があるため、双安定デバイスです。

サイリスタ記号

サイリスタ記号

サイリスタ は単方向デバイスであり、開回路スイッチまたは整流ダイオードとして操作できます。サイリスタの3つの端子は、アノード(A)、カソード(K)、およびゲート(G)と呼ばれます。

アノードは正、カソードは負、ゲートは入力信号を制御するために使用されます。高速でオンとオフを切り替えることができる2つのp-n接合があります。以下に、サイリスタの層と端子をその記号とともに示します。

サイリスタ

サイリスタ

サイリスタには3つの基本的な動作状態があります

  • リバースブロッキング
  • フォワードブロッキング
  • フォワードコンダクタング

逆ブロッキング: この動作モードでは、サイリスタは逆バイアスダイオードと同じ方向の電流を遮断します。

フォワードブロッキング: この動作モードでは、サイリスタは、通常は順方向バイアスダイオードによって運ばれる順方向電流伝導をブロックします。

フォワードコンダクター: この動作モードでは、サイリスタが導通状態になります。順方向電流が「保​​持電流」と呼ばれるしきい値レベルを下回るまで導通し続けます。

サイリスタスイッチリアクトル

サイリスタスイッチリアクトル 送電システムで使用されます。これは、双方向サイリスタ値と直列に接続されたリアクタンスです。サイリスタの値は位相制御されているため、供給される無効電力の値を調整して、変化するシステム条件に対応できます。

TSRは、軽負荷の送電線の電圧上昇を制限するために使用できます。 TSRの電流は、点火遅延角度を変えることによって最大からゼロまで変化します。

TSRは、軽負荷の送電線の電圧上昇を制限するために使用できます。 TSRの電流は、点火遅延角度を変えることによって最大からゼロまで変化します。

次の回路はTSR回路を示しています。電流が流れるとき、リアクトルはサイリスタの点火角度によって制御されます。半サイクルごとに、サイリスタは制御回路を介してトリガーパルスを生成します。

サイリスタスイッチリアクトル

サイリスタスイッチリアクトル

TSRの回路

サイリスタスイッチリアクトル は、高調波の部分的なキャンセルを提供するためにデルタ配置で接続された三相アセンブリです。メインサイリスタリアクトルは2つに分割され、サイリスタバルブは2つの半分の間に接続されています。

TSR回路

TSR回路

これにより、フラッシュオーバーや落雷による損傷からサイリスタリアクトル回路バルブが保護されます。

メインサイリスタリアクトルは2つに分割され、サイリスタバルブは2つの半分の間に接続されています。これにより、フラッシュオーバーや落雷による損傷からサイリスタリアクトル回路バルブが保護されます。

動作原理

サイリスタの電流は、発火遅延角(α)を変えることによって最大からゼロまで変化します。これは、電圧が正になり、サイリスタバルブがオンになって電流が流れ始めるポイントまでの遅延角として定義されます。

最大電流は、αが90°のときに得られます。この時点で、TCRは完全に伝導していると言われています。 RMS電流は次の式で与えられます。

Itcr-max = Vsvc /2πfLtcr

どこ

Vsvcは、ライン間バスバー電圧のRMS値です。

Ltcrは、フェーズの合計TCRトランスデューサーです。

以下の波形はTCRの電圧と電流です。

TSR操作

TSR操作

サイリスタの利点

  • 大電流に対応可能
  • 高電圧に対応できます

サイリスタの用途

  • 送電に使用
  • 交流出力電力を制御するために交流電力回路で使用されます。
  • インバーターで直流を交流に変換するために使用されます

FACTSのアプリケーション

  • 電力の流れを制御するために使用されます
  • 電力系統の振動の減衰
  • 発電コストを削減
  • 定常状態の電圧安定性
  • HVAC(暖房換気および空調)アプリケーション
  • ちらつきの軽減

上記の記事からフレキシブルAC伝送システムの概念を理解していただければ幸いです。この概念または電気および電子プロジェクトについて質問がある場合は、以下のコメントセクションを残してください。