역률교정

시뮬레이션을이용하여역률교정알고리즘을설계,튜닝,검증

AC회로의역률이란전기부하가사용하는유효전력과회로를통해흐르는피상전력의비율입니다。얼마나효율적으로전력이전달되고,전력망의부하가전력을사용하는지를나타내는척도입니다。

\[역률= \压裂{실제전력\;(千瓦)}{피상전력\;(kVA)} \]

순수선형회로에서,

\[전력\;효율= cosθ\]

여기에서\(θ\)는아래의벡터전력삼각형에서유효전력과피상전력사이의각도입니다。

벡터전력삼각형。

1역률이에근접하면전력망에서얻은전력을최대로활용하게됩니다。역률이낮으면회로에있는유도소자또는전기용량소자가각각전류를지연시키거나전압을리드하여,부하가사용할수있는유효전력이줄어들고,불필요한전류용량을케이블에서소모하게됩니다。

리드하거나지연되는역률의평균전력프로필。

비선형회로에서역률은선전류의고조파에기인하는추가적인왜곡성분에의해영향을받습니다。

\[역률= cosθ* \压裂{1}{\√6{1 +총고조파왜곡^ 2}}\]

예를들면크기,비용,효율면에서장점이있기때문에모드전환(开关)전원과같은부하를널리사용합니다。그러나역률교정이이루어지지않는모드전환전원의단점은MOSFET과같은반도체기기의전환으로인해,부하에이러한고조파가도입된다는점입니다。그렇게되면부하전류의총고조파왜곡이커지고,따라서전력품질이저하됩니다。

그러한전기설치물의전력품질을개선하기위해엔지니어는다양한기법을사용합니다。리드하거나또는지연되는VAR을보상하기위해반응적전력보상을하면선형부하의역률을개선할수있습니다。그러나고조파를유발하는비선형부하는,고조파를줄이고전력품질을개선하기위해튜닝된고조파필터또는능동형고조파필터와같은역률교정기법이필요합니다。그러한역률교정기법은주로아날로그또는디지털제어기로제어되는전력전자기기를사용합니다。

万博1manbetx®를이용하여디지털역률교정제어설계를하면,다중속도(多重速率的)시뮬레이션을이용하여디지털제어알고리즘을설계및튜닝할수있어,입력전류파형을조절할수있으므로손실을낮게유지하고전력품질을원하는수준까지개선할수있습니다。이러한접근방식을활용하면,제어알고리즘을하드웨어에배포하기전에,부하와입력전압의변화가있을때제어기를테스트하고검증할수도있습니다。

디지털제어되는부스트역률교정을나타내는仿真软件모델万博1manbetx

선전류의고조파왜곡(청색)및역률교정후선전압(황색)。

万博1manbetx仿真软件를사용하여다음을수행할수있습니다。

  • 모드전환전원,AC모터,배전시스템에있는기타부하를나타내는정확한시뮬레이션모델을구축
  • 고조파분석을수행하여,회로에존재하는총고조파왜곡을확인
  • 전력컨버터용수동구성요소의크기를조정하여,출력전압리플과같은원하는신호특성을보장
  • AC스위핑및자동PID튜닝을이용하여전력컨버터용디지털제어기설계
  • 제어기를래피드프로토타이핑하고양산을구현하기위해ANSI, ISO또는양산용C코드및HDL를자동으로생성

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