Published July 1, 2021
| Version v1
Publication
Open
Feasible Evaluation of Shunt Active Filter for Harmonics Mitigation in Induction Heating System
Creators
- 1. Indian Institute of Technology Dhanbad
- 2. North East Institute of Science and Technology
Description
This paper propounds the incorporation of a three-level inverter based Shunt Active Filter (SAF) in the Induction Heating (IH) system to eradicate the problems due to Electromagnetic Interference (EMI) & Radio Frequency Interference (RFI). The IH system generates a considerable amount of high-frequency harmonics because of myriad causes, the predominant one being the high-frequency switching in the resonant inverter. The former has an immanent propensity to flow towards the supply side and results in the enfeeblement of power quality. Moreover, in the present work, attention has been paid off to develop a proper control strategy of a three level inverter based SAF for EMI and RFI suppression. A new modeling approach of three-level inverter based SAF is proposed and the efficacy and viability of the proposed controllers for SAF in the IH system are validated via simulations in PSIM. A comparative analysis of THD in the input current waveform has been done to advocate the desideratum of SAF as an imperative part of the IH system. Results obtained by simulations show that the proposed approach is more effective than the reviewed approaches on compensating the harmonic currents and thus, the filtering action of SAF is able to achieve the THD of input current within the limit specified by the IEEE-519 standard. Doi: 10.28991/HIJ-2021-02-03-08 Full Text: PDF
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تقترح هذه الورقة دمج فلتر تحويلة نشط ثلاثي المستويات (SAF) في نظام التسخين الحثي (IH) للقضاء على المشاكل بسبب التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) وتداخل الترددات الراديوية (RFI). يولد نظام IH قدرًا كبيرًا من التوافقيات عالية التردد بسبب أسباب لا تعد ولا تحصى، والأسباب السائدة هي التبديل عالي التردد في العاكس الرنان. الأول لديه ميل جوهري للتدفق نحو جانب العرض ويؤدي إلى إضعاف جودة الطاقة. علاوة على ذلك، في العمل الحالي، تم إيلاء الاهتمام لتطوير استراتيجية تحكم مناسبة من ثلاثة مستويات تعتمد على العاكس SAF لقمع EMI و RFI. يُقترح نهج نمذجة جديد لقوة الدعم الذاتي القائمة على العاكس ثلاثي المستويات ويتم التحقق من فعالية وجدوى وحدات التحكم المقترحة لقوة الدعم الذاتي في نظام IH من خلال عمليات المحاكاة في PSIM. تم إجراء تحليل مقارن لارتفاع ضغط الدم الكلي في الشكل الموجي لتيار الإدخال للترويج لرغبة القوات المسلحة السودانية كجزء حتمي من نظام IH. تُظهر النتائج التي تم الحصول عليها من خلال عمليات المحاكاة أن النهج المقترح أكثر فعالية من النهج التي تمت مراجعتها بشأن تعويض التيارات التوافقية، وبالتالي، فإن إجراء التصفية الخاص بالقوات المسلحة السودانية قادر على تحقيق درجة الحرارة الكلية لتيار الدخل ضمن الحد المحدد في معيار IEEE -519. DOI: 10.28991/HIJ-2021-02-03-08 النص الكامل: PDFTranslated Description (French)
Cet article propose l'incorporation d'un filtre actif shunt (SAF) basé sur un onduleur à trois niveaux dans le système de chauffage par induction (IH) pour éradiquer les problèmes dus aux interférences électromagnétiques (EMI) et aux interférences de fréquence radio (RFI). Le système IH génère une quantité considérable d'harmoniques haute fréquence en raison d'une myriade de causes, la principale étant la commutation haute fréquence dans l'onduleur résonant. Le premier a une propension immanente à s'écouler vers le côté de l'alimentation et entraîne l'affaiblissement de la qualité de l'énergie. De plus, dans le présent travail, l'attention a été portée sur le développement d'une stratégie de contrôle appropriée d'un SAF basé sur un onduleur à trois niveaux pour la suppression des EMI et des RFI. Une nouvelle approche de modélisation de la SAF basée sur un onduleur à trois niveaux est proposée et l'efficacité et la viabilité des contrôleurs proposés pour la SAF dans le système IH sont validées via des simulations dans PSIM. Une analyse comparative du THD dans la forme d'onde du courant d'entrée a été effectuée pour plaider en faveur du desideratum du SAF en tant que partie impérative du système IH. Les résultats obtenus par simulations montrent que l'approche proposée est plus efficace que les approches revues sur la compensation des courants harmoniques et ainsi, l'action de filtrage de SAF est capable d'atteindre le THD du courant d'entrée dans la limite spécifiée par la norme IEEE-519. Doi : 10.28991/HIJ-2021-02-03-08 Texte intégral : PDFTranslated Description (Spanish)
Este documento propone la incorporación de un filtro activo de derivación (SAF) basado en un inversor de tres niveles en el sistema de calentamiento por inducción (IH) para erradicar los problemas debidos a la interferencia electromagnética (EMI) y la interferencia de radiofrecuencia (RFI). El sistema IH genera una cantidad considerable de armónicos de alta frecuencia debido a innumerables causas, siendo la predominante la conmutación de alta frecuencia en el inversor resonante. El primero tiene una propensión inmanente a fluir hacia el lado de la oferta y da como resultado el debilitamiento de la calidad de la energía. Además, en el presente trabajo, se ha prestado atención al desarrollo de una estrategia de control adecuada de un SAF basado en un inversor de tres niveles para la supresión de EMI y RFI. Se propone un nuevo enfoque de modelado de SAF basado en inversores de tres niveles y la eficacia y viabilidad de los controladores propuestos para SAF en el sistema IH se validan mediante simulaciones en PSIM. Se ha realizado un análisis comparativo de ThD en la forma de onda de corriente de entrada para defender el desiderátum de SAF como una parte imperativa del sistema IH. Los resultados obtenidos por las simulaciones muestran que el enfoque propuesto es más efectivo que los enfoques revisados para compensar las corrientes armónicas y, por lo tanto, la acción de filtrado de SAF puede alcanzar la ThD de la corriente de entrada dentro del límite especificado por la norma IEEE-519. Doi: 10.28991/HIJ-2021-02-03-08 Texto completo: PDFFiles
pdf.pdf
Files
(779.6 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:3dbf765641b69aee2f6beeef27cf3221
|
779.6 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تقييم عملي للمرشح النشط للتحويلة لتخفيف التوافقيات في نظام التسخين التعريفي
- Translated title (French)
- Évaluation réalisable du filtre actif shunt pour l'atténuation des harmoniques dans le système de chauffage par induction
- Translated title (Spanish)
- Evaluación factible del filtro activo de derivación para la mitigación de armónicos en el sistema de calentamiento por inducción
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3181048899
- DOI
- 10.28991/hij-2021-02-03-08