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Raddrizzatore topologia "Vienna" - potenza reattiva

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] Raddrizzatore topologia "Vienna" - potenza reattiva

Messaggioda Foto Utentefpalone » 23 dic 2019, 18:10

Buon pomeriggio a tutti,
sto cercando di capire le potenzialità di un raddrizzatore con topologia "Vienna".
In particolare sto cercando di valutare se il suddetto convertitore potesse essere usato per generare potenza reattiva qualora il carico sia scollegato dal dc-link.
Non sono riuscito a trovare molti riferimenti; il mio obiettivo sarebbe capire, data una potenza nominale P di dimensionamento del convertitore, quale sia la potenza reattiva Q potenzialmente erogabile una volta scollegato il carico dal dc link.
Se qualcuno si è già posto il problema, gli sarei grato per i suggerimenti... sono abbastanza arrugginito in elettronica!
:oops:
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[2] Re: Raddrizzatore topologia "Vienna" - potenza reattiva

Messaggioda Foto UtenteEdmondDantes » 23 dic 2019, 22:18

Ti stai occupando di power quality?

Su diverse fonti ho letto che il raddrizzatore Vienna e' fortemente limitato in termini di erogazione di potenza reattiva.
A vuoto non saprei dirti, non mi sono mai posto il problema. Dovrei cercare.
In questo articolo:

Bachir Kedjar, Hadi Y. Kanaan, Kamal Al-Haddad, Vienna Rectifier With Power Quality Added Function, IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 61, Issue 8, August 2014.

gli autori affermano, nel caso di compensazione reattiva e carico non lineare, che la massima potenza reattiva erogabile è pari a 10,6% della potenza attiva del raddrizzatore (erogazione al 50%).
Anche qui, dunque, sotto le ipotesi dello studio teorico e con carico non lineare, e' dimostrata la limitata capacità di erogare potenza reattiva.
L'articolo sembra rispondere parzialmente alla tua domanda. Gli autori, infatti, impongono una d-corrente minima del raddrizzatore affinché esso possa compensare le armoniche e la potenza reattiva.
In ogni caso comunque non si esclude l'assorbimento di potenza reattiva dalla rete a causa del fenomeno della sovrapposizione durante le fasi di commutazione.
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[3] Re: Raddrizzatore topologia "Vienna" - potenza reattiva

Messaggioda Foto UtenteEdmondDantes » 24 dic 2019, 21:43

Ho fatto alcune ricerche "ammazza tempo", ma non ho trovato nessun riferimento alla condizione senza carico.
I diversi autori si concentrano soprattutto sulle diverse strategie di controllo del ponte. I riferimenti che ho trovato confermano il valore limitato della potenza reattiva.
Un articolo interessante, ma con un modello molto semplificato per stessa ammissione degli autori, e' il seguente:

Changjun Guo, Gang Zhang, Xibin Bai, A Research on VIENNA Rectifier Based on SVPWM Algorithm with Expected Voltage, Proceedings of the 3rd International Conference on Electrical and Information Technologies for Rail Transportation (EITRT) 2017 pp 359-368.

Anche qui, dopo un transitorio di circa 0,4 s, la potenza reattiva erogata e' praticamente nulla.
Il carico e' stato inserito a 0,25 s.
All'inserzione (a vuoto), per pochissimi istanti abbiamo una Id=-Iq pari a circa 2,7 volte il valore di Id a regime (lato DC).
Non ho letto il tipo di carico inserito (dovrebbe essere puramente resistivo), quindi quel risultato ha senso solo dopo aver letto per bene l'articolo. :mrgreen:

In questo video, il raddrizzatore Vienna e' introdotto direttamente dal prof. Kolar.

P.S.
SVPWM: Space Vector Pulse Width Modulation
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[4] Re: Raddrizzatore topologia "Vienna" - potenza reattiva

Messaggioda Foto Utentefpalone » 25 dic 2019, 18:46

Grazie Foto UtenteEdmondDantes,
fortunatamente non mi occupo (ancora) di PQ, ma stavo valutando se un utente che utilizza dei raddrizzatori "viennesi" potesse fornire servizi di rete (regolazione potenza reattiva/tensione) quando non assorbe potenza attiva.
Pare che dovrò sbatterci ancora la testa per trovare le equazioni che descrivono il funzionamento di quel ponte quando il dc link è collegato ad un condensatore (tensione costante, in prima ipotesi).
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[5] Re: Raddrizzatore topologia "Vienna" - potenza reattiva

Messaggioda Foto UtenteEdmondDantes » 26 dic 2019, 0:51

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[6] Re: Raddrizzatore topologia "Vienna" - potenza reattiva

Messaggioda Foto UtenteSandroCalligaro » 15 gen 2020, 17:22

A quanto ne so, la possibilità di scambiare reattiva è molto limitata.

Inoltre, a bassa corrente il controllo è complicato, nel senso che è difficile non distorcere la corrente.
Miei colleghi ci stanno lavorando in questo periodo, e sembra che da questo punto di vista ci sia una soluzione, ma dubito che qualche costruttore ci sia già arrivato ed abbia già implementato...

Direi che la combinazione di un limite di sfasamento e di uno sull'ampiezza della corrente (minima) per operare correttamente impedisce di trattare reattiva consistente, quando la attiva è bassa o nulla.
Non è detto, invece, che non si possa scambiare reattiva quando il carico è intermedio, in termini di potenza attiva.
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[7] Re: Raddrizzatore topologia "Vienna" - potenza reattiva

Messaggioda Foto Utentefpalone » 19 gen 2020, 23:23

Grazie mille Foto UtenteEdmondDantes e Foto UtenteSandroCalligaro .
Il quadro ora è più chiaro.
Per l'applicazione in oggetto sembra quindi con quel raddrizzatore si possa fare ben poco in termini di potenza reattiva, soprattutto se paragonato ad un "classico" convertitore a 3 livelli NPC.
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[8] Re: Raddrizzatore topologia "Vienna" - potenza reattiva

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 20 gen 2020, 19:44

Confermo anch'io, non puoi controllare la potenza reattiva (o usarlo come filtro attivo): dovrebbe avere degli igbt al posto dei diodi.
Per usare proficuamente un simulatore, bisogna sapere molta più elettronica di lui
Plug it in - it works better!
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[9] Re: Raddrizzatore topologia "Vienna" - potenza reattiva

Messaggioda Foto Utentemario_maggi » 23 ago 2020, 21:30

Ciao.
Vedo solo adesso questa discussione. Qui a pagina 181 ci sono alcune informazioni sul Vienna: https://www.academia.edu/34756769/_Fang_Lin_Luo_Hong_Ye_Renewable_Energy_Systems_BookZZ_org_pdf?email_work_card=view-paper
Ciao
Mario
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https://www.evlist.it per la mobilità elettrica e filiera relativa
https://www.axu.it , inverter speciali, convertitori DC/DC, soluzioni originali per la qualità dell'energia
Innovazioni: https://www.axu.it/mm4
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