تاثیر فیلترهای اکتیو و پسیو در کاهش ولتاژ القایی شفت ژنراتورهای سنکرون با استفاده از کنترلر و مقایسه آنها

این مقاله بر روی کاهش ولتاژ القایی شفت با استفاده فیلترهای پسیو و اکتیو تمرکز نموده است. فیلتر پسیو از نوع rlc بوده و فیلتر اکتیو یک مبدل dc/dc باک کنترل شونده می باشد. فیلترهای پسیو و اکتیو در خروجی یکسوساز تریستوری قرار گرفته اند. از فیلترها به منظور کاهش پیک های فرکانس بالای ناشی از سوئیچینگ یکسوساز استفاده شده است. در سیستم تحریک استاتیک روشن و خاموش شدن تریستورها باعث ایجاد پیک های فرکانس بالا در خروجی dc یکسوساز می شوند. وجود این پیک های فرکانس بالا موجب بروز خازنهای پارازیتی در ژنراتور سنکرون می شود. خازنهای پارازیتی به روش fem آنالیز و محاسبه شده اند. کاهش این پیک های فرکانس بالا موجب کاهش ولتاژ القایی شفت می شود. استفاده از مبدل باک به دلیل رفتار مینیمم فاز آن نسبت به دیگر مبدلها ترجیح داده شده است. در سیستم تحریک استاتیک ژنراتور سنکرون 5kw از یکسوساز شش پالسه تریستوری استفاده شده است. با توجه به اینکه دامنه ولتاژ شفت به فیلتر بخش dc یکسوساز وابسته است فیلترهای پسیو و اکتیو هر دو درکاهش ولتاژشفت نقش دارند اما مبدل باک کنترل شده به عنوان فیلتر اکتیو بیشترین کاهش ولتاژشفت را به همرا داشته است. لذا استفاده از فیلتری همچون مبدل باک می تواند ولتاژ شفت را با توجه به کارهای انجام شده قبلی به میزان قابل توجه ای کاهش دهد.نتایج شبیه سازی و ساخت موضوع فوق را به اثبات رسانده است. این کاهش ولتاژ منجر به افزایش طول عمر یاتاقانهای ژنراتورهای سنکرون می شود.

Effect of Active and Passive Filters on Induced Shaft Voltage on Synchronous Generators Using Controller: A comparative Study

In this paper, we investigate the reduction of shaft induced voltage using both active and passive filters. An RLC circuit for passive filter and a DCDC buck converter for active filter is used which can remove the highfrequency spikes leading to the reduction in induced shaft voltage. Buck converter has a minimumphase behavior and therefore is preferred to any other converters. A static excitation system using 6pulse thyristor rectifier is employed for 5 kW synchronous generators. Active and passive filters are placed between rectifier and excitation winding of the synchronous generator. As simulation and experimental results show, both filters are capable to remove the parasitic capacitance efficaciously and so induced shaft voltage is mitigated significantly. However, in contrast to the passive filter, active filter shows the better performance to reducing the shaft induced voltage. This reduction can increase the life time of generator's bearing.