Line filter optimization in elevator use

The purpose of this thesis was to create design a guideline for an LCL-filter. This thesis reviews briefly the relevant harmonics standards, old filter designs and problems faced with the previous filters. This thesis proposes a modified design method based on the “Liserre’s method” presented in the literature. This modified method will take into account network parameters better. As input parameters, the method uses the nominal power, allowed ripple current in converter and network side and desired resonant frequency of the filter. Essential component selection issues for LCL-filter, such as heating, voltage strength, current rating etc. are also discussed. Furthermore, a simulation model used to verify the operation of the designed filter in nominal power use and in transient situations is included in this thesis.

Työn tavoitteena oli luoda suunnitteluohje LCL-suodattimien mitoitukselle. Työssä tarkastellaan lyhyesti keskeisiä harmonisstandardeja sekä aikaisempia mitoitusperusteita sekä suodattimien kanssa esiintyneitä ongelmia. Työssä esitetään kirjallisuudessa esitetyn ”Liserren menetelmän” pohjalta muokattu paremmin verkkoparametrit huomioon ottava menetelmä. Suunnittelumenetelmän lähtökohtana käytetään suuntaajan nimellistehoa, sallittua verkkosuuntaajan ja verkon kytkentätaajuista rippelivirtaa sekä haluttua resonanssitaajuutta. Työssä käydään läpi olennaisia LCL-suodattimien komponenttien mitoitukseen ja valintaan liittyviä asioita, kuten lämpenemää, jännitekestoa, virtakestoa jne. Työssä luotiin myös simulaationmalli, jolla voidaan verifioida esitetyn mitoitusmenetelmän perusteella suunnitellun LCL-suotimen toimivuus nimellisteholla sekä muutostilanteissa.