25. Расчет входных и выходных фильтров силовых преобразователей электроэнергии.

В качестве фильтров применяются пассивные четырехполюсники, содержащие индуктивные и емкостные элементы, основным показателем эффективности фильтра является коэффициент фильтрации энной гармоники. - это отношение амплитуды энной гармоники (3,5,7…) на входе и на выходе фильтра.

Расчетное соотношение для любого фильтра можно получить из следующей схемы замещения.

Z1 и Z2 – полное сопротивление элемента фильтра.

Zн – полное сопротивление нагрузки.

Принцип действия фильтра основан на том, что сопротивление Z1 должно быть велико а Z2 малым (чтобы не шло на нагрузку).

Коэффициент фильтрации н – й гармоники получается, если рассматривать фильтр как делитель напряжения.

Для повышения коэффициента фильтрации может применятся последовательное соединение фильтров. При этом общий коэф. Фильтрации отдельных фильтров.

Частные случаи:

1). Индуктивный фильтр (реактор)

2) LC – фильтр

Необходимо чтобы частота резонанса фильтра была неравна частоте сети:

3)Наиболее эффективными являются резонансные фильтры.

Наиболее широко применяютсяLC – фильтры, но их недостатками являются: ослабление первой гармоники и изменение фазы выходного напряжения. Поэтому для подавления высокочастотных гармоник в сети без ослабления первой гармоники применяются резонансные фильтры по следующим схемам.

Частота резонанса должна быть равной частоте первой гармоники.

Последовательный контур L1 C1 не оказывает сопротивление первой гармоники, и создает высокое сопротивление для высоких гармоник.

Параллельный контур L2 C2 имеет малое сопротивление для высоких гармоник и большое для первой гармоники.

Недостаток: большие масса и габариты конденсатора C1 и индуктивности L2 при f = 50 Гц.

Лучшими характеристиками обладает схема:

В данной схеме контур L1 C1 настроен на первую гармонику, L3 C3 - на 3 – ю, L5 C5 на 5 – ю гармонику напряжения, более высокие гармоники фильтруются конденсатором Cn.

Точный расчет параметров фильтров производится на компе.

26 Статические характеристики и режимы работы электропривода постоянного тока с зависимым возбуждением.

Зависимое возбуждение– это последовательное или смешанное возбуждение, когда ток возбуждения зависит от тока якоря.

Двигатели с таким возбуждением имеют большой пусковой момент при той же мощности и широко применяются на транспорте.

1. Статические характеристики.

Магнитный поток возбуждения становится функцией тока якоря.

Рассмотрим кривую намагничивания.

Для получения наиболее высокого КПД и малых габаритов Iном и Фном выбираются на границе насыщения.

Реальная кривая намагничивания для получения статических характеристик заменяется отрезками прямых линий.

На участке от –I1 до I1 . Вне участка, и статические характеристики соответствуют характеристикам машины независимого возбуждения.

Получим статические характеристики для машины с последовательным возбуждением.

- электромеханическая ,, где,(*)

- механическая ,, подставляем (*):.

Естественные статич х-ки снимаются при и отсутствии доб. сопротивления.

- естественная х-ка,

- искусственная х-ка.

При уменьшении ЭДС преобразователя и введении добавочного сопротивления получаются искусственные хар-ки, которые проходят ниже естественных .

2.Режимы работы.

Нет режима ХХ и рекуперативного торможения, что обусловлено тем, что при увеличении скорости уменьшается ток и магнитный поток.может вырасти до бесконечности, т.е., до поломки двигателя, если нет момента сопротивления на валу.

Для динамического торможения двигатель отключается от преобразователя, и цепь якоря замыкается на дополнительный резистор. Под действием ЭДС якоря проходит ток и возникает тормозной электромагнитный момент. Для того, чтобы возникло самовозбуждение двигателя, сопротивление цепи якоря должно быть меньше критического значения.увеличивается с увеличением.

- определяется Rкр: построили зависимость E от I, кривую намагничивания, и критический Iкр определяется по пересечению этих графиков .

Формулы механической характеристики динамического торможения:

Основным преимуществом двигателей с последовательным возбуждением является большой пусковой момент при одинаковой мощности с двигателями независимого возбуждения, поэтому эти двигатели широко применяются в электротранспорте.