Название: Вестник Ульяновского государственного технического университета (В.В. Ефимов)

Жанр: Гуманитарный

Просмотров: 1133


Особенности расчета  переходных процессов преобразователя

 

Рассмотрены режимы  работы компенсационного преобразователя высших гармоник и реактивной мощности.  Разработан алгоритм   расчета переходных процессов клас- сическим методом для определения диапазона параметров преобразователя с учетом заданных величин.

 

В электрических сетях для компенсации высших гармоник и реактив- ной мощности применяют компенсационные преобразователи напряжения. Силовая схема преобразователя обычно содержит входной дроссель, диод- но-тиристорные пары, накопительную емкость или другой источник [1].

Преобразователь подключают к электрической сети, которая характе- ризуется своими параметрами и режимом работы. В общем случае элек- трическая сеть работает на сложную нагрузку, содержащую выпрямитель- ные устройства и нелинейные элементы. Рациональный выбор варианта схемы преобразователя в системе с накопительным конденсатором, а так-

же определение оптимальных параметров элементов преобразователя мо- гут производиться лишь на основе теоретических исследований и практи- ческих расчетов с обоснованием физического смысла процесса.

Преобразователь имеет управляющую систему с определенным функ-

циональным влиянием на элементы силовой части.

Преобразователь - компенсатор высших гармоник напряжения и реак-

тивной мощности сети характеризуется следующими режимами работы:

1. Режим заряда накопительной емкости, состоящий из подрежимов.

Первый подрежим характеризуется включением преобразователя к се- ти и достижением тока величины первого порогового тока, а также нача- лом работы системы управления.

Второй подрежим - начало воздействия системы управления на запи-

раемые тиристоры и начало заряда накопительной емкости. При этом учи-

тывается бросок тока сети в связи с переходом тока от отрицательного к положительному.

Третий подрежим заключается в достижении заданного напряжения накопительной емкости и подаче команд на режим компенсации.

2. Режим разряда накопительной емкости до заданного значения на-

пряжения и компенсирующее действие преобразователя на сеть.

3. Режим дополнительного подзаряда накопительной емкости до преж-

него заданного значения напряжения.

Все три режима рассматриваются при положительном полупериоде си-

нусоидального напряжения сети. Каждый режим и подрежимы характери-

зуются своими схемами, параметрами элементов и уравнениями для расче-

та переходных процессов.

Преобразователь предназначен для работы с бытовой однофазной элек-

трической сетью, которая определяется гостированным напряжением ис-

точника ЭДС, максимальным током нагрузки. Известно, что характер на- грузки бытовой сети  активно-индуктивный . Качественно нагрузка может загружать электрическую сеть высшими  гармониками, которые отрица- тельно влияют на потребителей этой же сети.

Элементы преобразователя должны иметь параметры соответствующие режиму работы и характеристикам бытовой сети. Поэтому расчет переход-

ных процессов позволяет провес и анализ возможных  вариантов парамет- ров, определить влияние отдельных элементов в цепи на напряжение и ток, наметить пути практической реализации устройства.

Для расчета переходных процессов применен классический метод рас-

чета [2], выполненный по следующему алгоритму:

1. Анализ режима работы до коммутации в цепи относительно искомо-

го сигнала и сигнала, подчиняющегося закону коммутации.

2. Составление коммутационной схемы и определение искомого сигна-

ла в момент коммутации.

3. Определение принужденной составляющей искомого сигнала.

4. Запись характеристического уравнения или входного сопротивления схемы в операторной форме для выявления корней свободного процесса.

5. Запись свободной составляющей искомого сигнала.

6. Определение постоянных интегрирования.

7. Запись общего выражения искомого сигнала.

Результаты расчета сводятся в таблицу и изображаются графически.