CARATTERIZZAZIONE DI UN SISTEMA MOTOPOMPA A GIRI VARIABILI AZIONATO DA CONVERTITORE IN MEDIA TENSIONE

The aim of this thesis work is to characterise a variable speed electric motor - centrifugal pump system powered by ten low-voltage phase conversion cells, each consisting of a drive composed of six pulse diode rectifier, a DC link and a single-phase VSI inverter whichwhich, placed in series with the other conversion cells, forms a multi-level inverter CHB (Cascaded H-Bridge).In addition to a thorough study of the system architecture, the main focus of the thesis work is to carry out a harmonic study (Power Harmonics Analysis) to visualize the impact on line current and electric motor, in terms of harmonic pollution, the presence of the power converter (non-linear load). In this sense, by using Matlab-Simulink software, it is shown that the impact in terms of THD (total harmonic distortion) is less than 5% (as per IEEE 519) due to the presence, the network side, of the advanced technology of the multi winding phase shifting transformer which feeds the conversion cell. The study is integrated with the implementation of the constant Volt/Hz control performed by the VFD to work at variable frequency. The results of the thesis study are obtained and displayed thanks to the use of the software Matlab-Simulink.

Il presente lavoro di tesi ha l'obiettivo di caratterizzare un sistema motore elettrico a giri variabili - pompa centrifuga alimentato da dieci celle di conversione per fase in bassa tensione, ognuna costituente un azionamento composto da raddrizzatore a diodi a sei impulsi, un DC link e un inverter monofase VSI che, posto in serie con le altre celle di conversione, va a formare un inverter multilivello CHB (Cascaded H-Bridge). Oltre a uno studio approfondito dell'architettura del sistema, il focus centrale del lavoro di tesi è effettuare uno studio armonico (Power Harmonics Analysis) per visualizzare l'impatto sulla corrente di linea e sul motore elettrico, in termini di inquinamento armonico, dato dalla presenza del convertitore di potenza (carico non lineare). In tal senso, mediante l'utilizzo di software Matlab-Simulink, viene dimostrato che l'impatto in termini di THD (total harmonic distortion) è inferiore al 5% (come da IEEE 519) grazie alla presenza, lato rete, della tecnologia avanzata del trasformatore multi avvolgimento phase shifting che alimenta la cella di conversione. Lo studio viene integrato con l'implementazione del controllo Volt/Hz costante effettuato dal VFD per lavorare a frequenza variabile. I risultati dello studio tesi vengono ottenuti e visualizzati grazie all'utilizzo del software Matlab-Simulink.