Návrh a realizace malého statického kompenzátoru jalového výkonu

Abstract

Diplomová práce se zabývá návrhem a realizací malého statického kompenzátoru, schopného kompenzace jak jalového, tak deformačního výkonu. Základ kompenzátoru tvoří filtr a jednofázový střídač složený z MOSFET tranzistorů zapojených do H můstku. Je řízen jako zdroj proudu a připojen paralelně do společného bodu se zátěží. Výpočet kompenzačního proudu je založen na teorii okamžitého výkonu. Řízení obstarává mikrokontrolér ARM Cortex M4. Na začátku je popsána topologie, na kterou navazuje samotný návrh, včetně výběru jednotlivých komponent a jejich zapojení. Dále je v této práci vysvětleno, jakým způsobem dochází k určení kompenzačního proudu a specifika implementace pomocí STM32CubeIDE. Na závěr jsou pak uvedeny výsledky měření na zkonstruovaném prototypu.

The thesis deals with the design and implementation of a small stationary compensator capable of compensating both reactive and distortion power. The basis of the compensator consists of a filter and a single-phase inverter made up of MOSFET transistors connected in an H-bridge configuration. It is controlled as a current source and connected in parallel to a common point with the load. The calculation of the compensation current is based on the instantaneous power theory. The control is managed by an ARM Cortex M4 microcontroller. Initially, the topology is described, followed by the design itself, including the selection of individual components and their configuration. Furthermore, the thesis explains how the compensation current is determined and the specifics of the implementation using STM32CubeIDE. Finally, the results of measurements on the constructed prototype are presented.