10. Моделювання роботи перетворювача
Моделювання
роботи перетворювача забезпечує,
достатню для аналізу, візуалізацію
побудови системи керування перетворювача
та його роботу взагалі. Для моделювання
даного перетворювача використовуємо
пакет MATLAB-Simulink.
В
результаті моделювання отримаємо
осцилограми: струму живлення, струму
та зворотної напруги на тиристорі VS1,
струму та напруги на
навантаженні. Модель перетворювача
буде досліджено при роботі на
активно-індуктивне навантаження без
електродвигуна та з електродвигуном
для нормального та аварійного режиму
роботи. Кут керування при моделюванні
Рис. 10.1. Система керування тиристорами 2-х мостів.
Рис. 10.2. Блок-схема
10.1. Нормальний режим роботи перетворювача
Рис. 10.3. Осцилограми струму живлення, струму та напруги на навантаженні (без двигуна).
Рис. 10.4. Осцилограми струму та зворотної напруги на тиристорі VS1
(без двигуна).
Рис.
10.5. Осцилограми струму живлення, струму
та напруги на навантаженні (з двигуном).
Рис. 10.6. Осцилограми струму та зворотної напруги на тиристорі VS1
(з двигуном).
10.2. Аварійний режим роботи перетворювача
В якості аварійного режиму змоделюємо внутрішнє коротке замикання тиристора VS5 фази С та коротке замикання всього навантаження. Забезпечуємо вказаний режим за допомогою ключа, що в певний момент часу шунтує потрібний тиристор або навантаження. За час настання аварії приймемо половину часу моделювання (tк.з.=0.1 с.).
Рис. 10.7. блок-схема забезпечення короткого замикання на тиристорі VS7.
Рис. 10.8. Осцилограми струму живлення, струму та напруги на навантаженні (без двигуна) при к.з. на тиристорі VS7.
Рис. 10.10. Осцилограми струму та зворотної напруги на тиристорі VS9
(без двигуна) при к.з. на тиристорі VS7.
Рис. 10.12. Осцилограми струму живлення, струму та напруги на навантаженні (з двигуна) при к.з. на тиристорі VS7.
Рис. 10.14. Осцилограми струму та зворотної напруги на тиристорі VS9
(з двигуном) при к.з. на тиристорі VS7.
Також змоделюємо такий аварійний режим, як к.з. на навантаженні перетворювача. Струм під час такого аварійного режиму описується наступним чином [2].
Миттєве значення струму в будь-який момент часу:
|
(10.1) |
де
та
– відповідно
доаварійний струм та усталений струм
к.з.;
– постійна
часу
.
Усталене значення струму к.з. перетворювача:
|
(10.2) |
де
–
приведений до вторинної сторони сумарний
реактивний опір фази.
Рис. 10.16. блок-схема забезпечення короткого замикання навантаження.
Рис. 10.18. Осцилограми струму та зворотної напруги на тиристорі VS9.
Рис. 10.17. Осцилограми струму та напруги на навантаженні під час к.з. навантаження.
Висновки:
В даній курсовій роботі був розрахований перетворювач змінного струму в постійний.
У пояснювальній записці наведений аналіз роботи схеми перетворювача та приведені розрахунки перетворювального трансформатору, тиристорів, згладжуючого реактору, елементів захисту від перенапруг, елементів захисту від аварійних струмі та виконаний вибір цих елементів за розрахованими значеннями.
Також були розраховані та побудовані зовнішні, регулювальні та енергетичні характеристики перетворювача.
За допомогою використання програмного пакету MATLAB-Simulink здійснено моделювання схеми перетворювача в нормальному та в аварійному режимах. По отриманим осцилограмам проведений аналіз роботи перетворювача в аварійному режимі.
Розроблена та приведена принципова електрична схема перетворювача з всіма елементами захисту.
