The thesis project focuses on the study of eddy current and hysteresis losses of an inductive reactor used to filter the harmonics of the line current upstream of an AC-DC converter. The study is made possible by the collaboration with the company FDUEG s.r.l., specialized in the construction of industrial reactors and transformers, which provided the necessary technical support in this regard. The analysis conducted can be divided into two very precise operational phases; the first of mathematical / analytical type is based on the Matlab / Simulink simulation of the measurement circuit; this circuit consists of a 6-pulse rectifier powered by a three-phase transformer in presence of the filter inductance connection. Through a Matlab code a harmonic analysis of the line current is carried out, which allows to obtain information regarding the fifth (250 Hz) and the seventh (350 Hz) harmonic components, which characterize the distortion of the line current in presence of a 6-pulse rectifier, and the fundamental (50 Hz). On the basis of measurements on samples of grain oriented and non-grain oriented Fe-Si sheet, carried out in collaboration with the company Spin Applicazioni Magnetiche, the effects of current harmonics on the hysteresis cycle of the material and more specifically on the iron losses of the latter are evaluated. The second operative phase relates to the realization of the measurement circuit from the practical point of view and to the measurement of the losses of the filter reactance used. Finally, conclusions are drawn based on the comparison of the results obtained from the two phases previously evaluated.
Il progetto di tesi è incentrato sullo studio delle perdite per correnti parassite e per isteresi di un reattore induttivo utilizzato per filtrare le armoniche della corrente di linea a monte di un convertitore AC-DC. Lo studio è reso possibile dalla collaborazione con l’azienda FDUEG s.r.l., specializzata nella costruzione di reattanze industriali e trasformatori, la quale ha fornito a tal proposito il sostegno tecnico necessario. L’analisi condotta può essere suddivisa in due fasi operative ben precise; la prima di tipo matematico/analitico è basata sulla simulazione in Matlab/Simulink del circuito di misura di interesse; tale circuito è costituito da un raddrizzatore a 6 impulsi alimentato da un trasformatore trifase in presenza del collegamento delle induttanze di filtro. Tramite un codice Matlab opportunamente scritto viene condotta una analisi armonica della corrente di linea, la quale permette di ottenere informazioni in merito alla quinta armonica (250 Hz) e alla settima armonica (350 Hz), che caratterizzano la distorsione della corrente di linea in presenza di un raddrizzatore a 6 impulsi, e all’armonica fondamentale (50 Hz). Sulla base di misurazioni su campioni di lamierino Fe-Si a grani orientati e a grani non orientati, effettuate con la collaborazione dell’azienda Spin Applicazioni Magnetiche, vengono valutati gli effetti delle armoniche di corrente sul ciclo di isteresi del materiale e più nello specifico sulle perdite nel ferro di quest’ultimo. La seconda fase operativa è relativa alla realizzazione del circuito di misura dal punto di vista pratico e alla misura delle perdite della reattanza di filtro utilizzata. Vengono infine tratte delle conclusioni basate sul confronto dei risultati ottenuti dalle due fasi valutate precedentemente.
STUDIO DELLE PERDITE NEL FERRO DI UNA REATTANZA DI FILTRO PER CONVERTITORI AC-DC IN PRESENZA DI CORRENTI ARMONICHE
PALAMARA, GIUSEPPE
2018/2019
Abstract
The thesis project focuses on the study of eddy current and hysteresis losses of an inductive reactor used to filter the harmonics of the line current upstream of an AC-DC converter. The study is made possible by the collaboration with the company FDUEG s.r.l., specialized in the construction of industrial reactors and transformers, which provided the necessary technical support in this regard. The analysis conducted can be divided into two very precise operational phases; the first of mathematical / analytical type is based on the Matlab / Simulink simulation of the measurement circuit; this circuit consists of a 6-pulse rectifier powered by a three-phase transformer in presence of the filter inductance connection. Through a Matlab code a harmonic analysis of the line current is carried out, which allows to obtain information regarding the fifth (250 Hz) and the seventh (350 Hz) harmonic components, which characterize the distortion of the line current in presence of a 6-pulse rectifier, and the fundamental (50 Hz). On the basis of measurements on samples of grain oriented and non-grain oriented Fe-Si sheet, carried out in collaboration with the company Spin Applicazioni Magnetiche, the effects of current harmonics on the hysteresis cycle of the material and more specifically on the iron losses of the latter are evaluated. The second operative phase relates to the realization of the measurement circuit from the practical point of view and to the measurement of the losses of the filter reactance used. Finally, conclusions are drawn based on the comparison of the results obtained from the two phases previously evaluated.È consentito all'utente scaricare e condividere i documenti disponibili a testo pieno in UNITESI UNIPV nel rispetto della licenza Creative Commons del tipo CC BY NC ND.
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https://hdl.handle.net/20.500.14239/23304