6.8. Расчет сглаживающего фильтра.

Индуктивный фильтр.

Степень сглаживания фильтра , где - коэффициент пульсаций без сглаживания.

= 0,16 для 6 – полупериодной схемы выпрямителя. - заданный коэффициент пульсаций. По заданию = 0,05. Следовательно, S ≈ 3.

Индуктивность L1 (рис. 3.1) . Количество пульсаций схемы p=6, частота 1/с, R=1 Ом. Отсюда L1=1,6 млГн.

Индуктивно-емкостный фильтр.

Произведение с. Емкость фильтрующего конденсатора составит Ф (700 мкФ).

6.9. Расчет защитных RC цепей.

На рис. 5.1 . - пересчитанный во вторичную обмотку ток ХХ СТ.

Для получим значение около 1,4 мкФ.

37 Ом.

Численная модель преобразователя в системе MATLAB в пакете SIMULINK POWER SYSTEMS (SPS).

6.10. Подготовка данных для модели.

Структура SPS модели показана на рис. 6.7.

Рис. 6.7

Обозначения на этом рис.:

1- 3-фазная сеть ~380 В, 50 Гц с активным и индуктивным сопротивлениями токоподвода. 2 – СТ, схема соединения обмоток которого ∆-Y. 3 – генератор импульсов управления 3-фазным тиристорным мостом 4. 5 – цепь нагрузки. 6 – измеритель тока нагрузки (шунт). 7 - измеритель напряжения нагрузки. 9 – приборы наблюдения. 10 – блок вывода информации (в данном случае формы тока нагрузки) в рабочее поле MATLAB. 11 – источник ЭДС; его выход подключен к входу блокировки генератора 3, причем, если сигнал на его входе «0», генератор выдает импульсы, в противном случае управляющих импульсов нет. 12 – мультиметр, настроенный на измерение тока вентилей. 13 – демультиплексор; его функция – разделение и вывод сигналов, обозначенных в меню настройки блока 12. 14 – зададчик угла управления тиристорами моста 3; постоянная величина, заданная в блоке 14, соответствует углу управления в градусах.

Особенности имеет настройка блока 2 (СТ), т.к. некоторые данные требуется ввести в относительных единицах (о.е), или, в синтаксисе SPS, Per Unit (pu).

Н а рис. 6.8 - схема замещения СТ в SPS и соотношения, используемые для перевода в p.u. (См. HELP системы SPS).

Рис. 6.8

Индуктивности рассеяния L1 и L2 вычислим при допущении о том, что на каждую систему обмоток приходится по ½ полного потока рассеяния.

Полная индуктивность рассеяния, приведенная к 1 обмотке, по результатам оптимизации СТ: = 0,0087 Гн (переменная LSF).

= 0,0044 Гн. Приведенная к 2 обмотке часть : = 0,00012 Гн.

Согласно выражениям на рис. 3.19 =74²/3916=1,4 Ом.

= 0,08/1,4 = 0,057. = 36,9/314 = 0,12 Гн.

= 0,0044/0,12 = 0,037. = 1,4/414 = 0,0044 Гн.

= 0,00012/0,0044 = 0,027.

Относительные активное и реактивное сопротивления намагничивания и соответственно обычно принимаются равными и вычисляются по отношению N тока ХХ к номинальному току 1 обмотки.

В примере N = DIX ≈ 0,14 (см. результат оптимизации СТ), и - обратные величины, т.е. каждая составит около 15 относительных единиц.

Результат моделирования преобразователя, а именно, процесс установления тока нагрузки представлен на рис. 6.9.

Видно, что ток нагрузки не достигает номинального значения 100 А. Разница составила около 6 %.

Объясняется это несоответствием принятого в начале КПД СТ (0,95) рассчитанному (0,885). Для получения заданного режима и для компенсации потерь в дросселе фильтра следует увеличить число витков 2 обмотки до 90, при этом U2 составит 80 В. Достижение результата подтверждает повторное моделирование.

Параметры СТ изменятся незначительно, пересчет его не требуется.

В модели по рис. 6.7 предусмотрены вычисления всех параметров, необходимых для проектирования преобразователя. На рис. 3.24 – ток и напряжение 1 вентиля выпрямителя.

Рис. 6.9