Эффективное подавление гармоник входного тока многоуровневого преобразователя частоты для регулируемого электропривода

ХАБИБУЛЛИН А.И., УГНТУ, г. Уфа

Науч. рук. канд. техн. наук, доцент РЯБИШИНА Л.А.

В современных экономических условиях актуальны вопросы оптимизации потребления электроэнергии. Главные энергопотребители – мощные высоковольтные электроприводы. Современным направлением оптимизации режимов работы электропривода является внедрение частотного регулирования за счет применения преобразователей частоты (ПЧ).

При работе ПЧ важным свойством является уровень помех, возникающих вследствие двойного преобразования энергии. Наличие помех вызывает перегрев обмоток, преждевременное старение изоляции, увеличение потерь мощности, снижение КПД и т.д.

Принцип работы многоуровневого ПЧ (МПЧ) подразумевает, что выходное напряжение образуется как сумма импульсов напряжений автономного инвертора напряжения (АИН), сдвинутых по несущей частоте. При всем при этом наряду с основной гармоникой складываются и высшие гармоники. Чтобы достичь высокого качества выходного напряжения, необходимо несущую частоту принимать достаточно высокой. Даже при минимальной несущей частоте 600 Гц возникают значительные потери на переключение ключей. Из этого следует, что, достигая уменьшения потерь на переключение ключей, мы добьемся также и уменьшения потерь в инверторном блоке за счет применения многоуровневой схемы. Также проблемой является то, что в звене постоянного тока происходит возникновение высших гармоник входного тока.

Регулирование напряжения на выходе АИН возможно с помощью синусоидальной широтно-импульсной модуляции (ШИМ) и ШИМ с высокой частотой.

Для подавления субгармоник во входном токе выпрямителя необходима определенная организация звена постоянного тока. Эффективное подавление данных субгармоник во входном токе МПЧ достигается при питании выпрямителя АИН одного уровня в разных фазах МПЧ от вторичных обмоток трансформатора с одинаковой фазой напряжения. В данном случае применяется ШИМ с высокой частотой. Данная модуляция приводит к уменьшению потерь на переключение ключей АИН. В таком случае импульсное напряжение, формируемое активным выпрямителем напряжения на стороне переменного тока, имеет гармонический состав, в котором основная и высшая гармоники существенно различаются по частоте. Таким образом, нарушаются условия для качественной фильтрации высших гармоник тока, потребляемого из питающей сети с помощью буферных реакторов. Следовательно, при ограниченных значениях индуктивности буферных реакторов решается задача потребления из сети практически синусоидальных токов.

Секция 8. Техносферная безопасность и охрана труда

УДК 628

Существующие способы переработки автомобильных покрышек

АЗИМОВ Р.К., КГЭУ, г. Казань

Науч. рук. ст. преп. ФАХРЕЕВ Н.Н.

На сегодняшний день существует ряд способов, применяемых для утилизации и вовлечения во вторичный оборот изношенных автомобильных покрышек.

Проанализирован ряд работ, в частности авторов В.И. Сметанина, С.И. Вольфсона и др., по технологиям утилизации и переработки изношенных покрышек. Результатом работы стало структурирование и сведение в одну схему различных способов утилизации (рисунок).

Способы переработки автомобильных покрышек

Блок 1. Измельчение в резиновую крошку, пыль. Применяют измельченную резину в качестве наполнителя, в дорожном строительстве, производстве покрытий для промышленных и сельскохозяйственных предприятий, для спортивных сооружений и детских площадок.

Блок 2. Сжигание. Литературные источники описывают возможность использования изношенных покрышек в цементной промышленности в количестве 25 % к основному топливу, тем самым снижается потребление основного топлива.

Блок 3. Пиролиз. Получаемый пирогаз от пиролиза отработанных покрышек требует сложной системы очистки. Опытно-промышленные установки в США, Японии, Германии, Швейцарии и др. показали основные недостатки пиролиза резинотехнических изделий.

Продукт, получаемый при термообработке отработанных покрышек в виде жидких углеводородов, в соотношении 1:1 с нефтяным топливом позволяет применить их в качестве источника энергии.

УДК 621