INDUSTRI TRANSIEN AC DC 11

INDUSTRI TRANSIEN AC/DC
Transien Ac dan DC
Berdasarkan kebergantungannya terhadap waktu dapat dibedakan menjadi dua, yaitu
listrik AC dan listrik DC. Listrik AC (Alternating Current) memiliki tegangan maupun kuat arus
yang merupakan fungsi periodik terhadap waktu, sedangkan listrik DC (dalam hal ini adalah DC
halus) tidak merupakan fungsi waktu. Besarnya amplitudo atau beda potensial listrik DC
merupakan bilangan yang konstan sepanjang waktu apabila komponen rangkaian tidak berubah
nilai.
Rangkaian listrik (electrical transient) merupakan suatu manifestasi keluaran dari keadaan
perubahan mendadak didalam rangkaian lsitrik di saat suatu saklar (switch) membuka, menutup,
atau akan timbuln sebuah gangguan atau kesalahan (fault) di system tersebut. Waktu transien
pada umumnya sangatlah singkat dibanding-kan dengan waktu keadaan tunak atau (steady state).
Multi-terminal High Voltage Direct Current (HVDC) menggunakan Tegangan Sumber Konversi
(VSC-HVDC) adalah teknologi yang menjanjikan yang menyediakan kontrol fleksibel daya aktif
dan reaktif dan memfasilitasi integrasi energi terbarukan terpencil, di atas semua menggunakan
kabel panjang. Makalah ini menganalisis strategi kontrol daya aktif untuk sistem multi-terminal
VSC-HVDC yang dirancang untuk meningkatkan stabilitas sementara jaringan AC / DC hibrida.
Strategi yang diusulkan mengontrol setiap VSC menggunakan pengukuran frekuensi dari semua
terminal. Kinerjanya dibandingkan dengan strategi di mana setiap VSC dikendalikan hanya
menggunakan pengukuran frekuensi lokal dari sisi AC, membuktikan bahwa strategi yang
diusulkan menunjukkan kinerja yang lebih baik, bahkan dengan mempertimbangkan penundaan
komunikasi yang wajar. Makalah ini juga menunjukkan bahwa strategi yang diusulkan umumnya
memberikan hasil yang sama dengan yang diperoleh ketika setiap VSC dikontrol menggunakan
kecepatan pusat inersia (COI). Kecepatan COI adalah yang sangat lebih komprehensif dan lebih
kaya daripada yang diusulkan, tetapi juga jauh lebih kompleks untuk didapatkan. Hasil simulasi
dengan PSS / E dari sistem uji telah digunakan untuk mengilustrasikan perbandingan dan
kontribusi utama dari proposal.
Komunitas riset selalu tertarik dalam meningkatkan keandalan motor induksi inverter. Oleh
karena itu, analisis kesalahan tetap menjadi masalah penting untuk desain sistem toleransi
kesalahan. Dalam motor induksi industri biasanya dikontrol menggunakan inverter untuk
mencapai karakteristik mekanis yang diinginkan. Pabrik-pabrik industri yang menggunakan
motor induksi pengisian inverter memerlukan sistem toleransi kesalahan yang sangat akurat
untuk kelancaran operasi kerja industri. Dalam literatur, banyak pekerjaan telah dilakukan pada
analisis kesalahan, pemantauan dan diagnosis motor induksi makan inverter. Kesalahankesalahan ini termasuk yang berikut (Mendes dan Cardoso, 2003; Lahyani et al., 1998).
• Kegagalan transistor.
• Kegagalan pulsa drive drive.
• Kaki inverter terbuka.
• Kesalahan kapasitor tautan DC.
Menurut beberapa peneliti, keandalan semikonduktor telah sangat meningkat setelah
ketersediaan chip Pulse Width Modulation (PWM) yang canggih dan andal (Lahyani et al., 1998;
Fuchs, 2003). Karena, kapasitor digunakan dalam banyak aplikasi elektronik daya termasuk
inverter dan Switch Mode Power Supply (SMPS), Fuchs, 2003 mengungkapkan bahwa
kemungkinan kegagalan kapasitor adalah 60%. Pekerjaan serupa dilakukan oleh Lahyani dan dia
menyimpulkan bahwa lebih dari separuh kesalahan di SMPS berkaitan dengan kegagalan
kapasitor (Lahyani et al., 1998). Sangat relevan untuk menyebutkan bahwa Equivalent Series
Resistance (ESR) dari kapasitor meningkat seiring berlalunya waktu. Dalam rangkaian biasa
mungkin tidak menjadi masalah tetapi ketika kapasitor digunakan dalam rangkaian switching
E.S.R dapat menggabungkan dengan frekuensi switching dan dapat menyebabkan pemanasan
sendiri yang dapat menyebabkan kegagalan kapasitor. Kesalahan pada kapasitor link DC telah
diberitahu oleh beberapa peneliti dalam studi kesalahan mereka, namun, mereka tidak
menyelidiki masalah ini secara menyeluruh (Kastha dan Bose, 1994; Ebrahim dan Hammad,
2003; Biswas et al., 2009; Peuget et al., 1997; Ribeiro et al., 2000).
Ebrahim dan Hammad membahas penurunan tegangan dalam hubungan DC untuk periode
berselang (Ebrahim dan Hammad, 2003). Pekerjaan Biswas et al.
Membahas kesalahan berbasis semikonduktor pengendali motor berbasis inverter (Biswas et al.,
2009). Peuget et al. diklasifikasikan kegagalan DC link kapasitor di bawah payung kesalahan bus
DC tetapi pekerjaan mereka juga pada kegagalan komponen semikonduktor (Peuget et al., 1997;
de Araujo Ribeiro et al., 2003).
Survei literatur di atas ini mengungkapkan bahwa sebagian besar pekerjaan yang dilakukan di
bidang analisis kesalahan sistem makan motor inverter terkait dengan komponen semikonduktor.
Namun, kerentanan kegagalan kapasitor mendesak kita untuk melakukan analisis menyeluruh
dari kesalahan tersebut. pembahasan ini menyajikan analisis rangkaian pendek kapasitor pada
inverter DC-AC. Dalam pekerjaan ini, sebuah inverter makan motor induksi tiga fasa
dipertimbangkan. Pengaruh hubungan pendek hubungan DC kpasitor dipelajari secara
menyeluruh dan efeknya pada diode freewheeling khususnya dipertimbangkan. Hasilnya dapat
membantu insinyur desain dalam merancang sistem toleransi kesalahan serta desain sistem
perlindungan yang optimal.
2. Deskripsi masalah
Riak di link DC dari sebuah inverter dihaluskan dengan memasukkan kapsitor antara
penyearah dan inverter. kasus sebelumnya, menjadi analisis sistem pada hubungan arus pendek
kapasitor DC, lebih sederhana. Namun kasus terakhir menarik dan membutuhkan penjelasan
rinci yang disajikan di bawah ini. Untuk beban induktif, itu adalah keharusan untuk
mengendalikan tegangan pada inverter. Dioda dan MOSFET yang terhubung ke arah anti-paralel
digunakan untuk mengatasi tekanan ini.
Dioda freewheeling memungkinkan arus mengalir ke arah yang sama ketika induktansi motor
mengubah polaritasnya. Dalam kondisi normal, keadaan switch dan generasi back e.m.f
mengontrol jumlah arus yang ditarik oleh motor. Dalam keadaan ketika kembali e.m.f melebihi
tegangan input, motor akan mulai bertindak sebagai generator. Jika motor terhubung ke inverter,
ada beberpa alasan mengapa untuk penghentian tegangan. Sebagai contoh:
• Inverter output terminal open circuit.
• Matikan pasokan input.
• Sirkuit pendek rangkaian kapasitor DC.
Rangkaian output terminal inverter dapat terjadi karena koneksi yang longgar tetapi hanya
menghambat operasi normal dan motor melambat ke nol kecepatan. Shutdown suplai input jelas
membuat output tegangan nol. Untuk durasi singkat dioda freewheeling dan mot.