2.4 Обобщенная регулировочная характеристика преобразователя

Обобщенная регулировочная характеристика формируется из регулировочной характеристики схемы в режиме выпрямителя (при 0 < α < 90°) и в режиме инвертора (при 90° < α < 180° - β_min).

Построим регулировочную характеристику в относительных единицах (в относительных долях от напряжения U_d0). На рис.9 представлена обобщенная регулировочная характеристика.

Рис.9 Обобщенная регулировочная характеристика

2.5 Энергетические характеристики тмви

1. Активная мощность, потребляемая ведомым инвертором от источника:

2. Гармонический состав потребляемого тока

Потребляемый ток является периодической функцией, а значит мы можем разложить его в ряд Фурье, который в общем виде записывается следующим образом:

Потребляемый ток является знакопеременной периодической нечетной функцией, симметричной относительно оси абсцисс при совмещении полупериодов. Поэтому в разложении отсутствует постоянная составляющая потребляемого тока , которая является средним значением за период, а также все косинусоиды ( = 0) и четные гармоники синусоид ( = 0 для = 2, 4, 6...). Также в разложении в ряд Фурье отсутствуют гармоники синусоид, кратные 3. Это происходит из-за того, что коэффициенты для этих гармоник обращаются в ноль.

Разложение в ряд Фурье тока питающей сети:

Амплитуда каждой гармоники определяется выражением:

Произведём расчёт на примере первой гармоники, определим её амплитудное и действующее значения:

Результаты вычислений представлены в таблице 4.

Таблица 4

Номер гармоники	I1(ν)max, А	I1(ν), А
1	152,0907	107,5444
5	30,41815	21,50888
7	21,72725	15,36348
11	13,82643	9,776762
13	11,69929	8,272645
17	8,946514	6,32614

3. Активная мощность, отдаваемая ТМВИ в сеть переменного тока

4. Коэффициент мощности ТМВИ

Коэффициент искажения тока первичной цепи:

Коэффициент мощности:

5. Реактивная мощность, отдаваемая инвертором в сеть

6. Полная мощность на стороне переменного тока

3. Разработка виртуальной установки для исследований заданного статического преобразователя

В курсовой работе была исследована как схема ТМУВ, так и схема ТМВИ, поэтому рассмотрим модели обеих схем.

3.1 Моделирование схемы тмув

Виртуальная модель трехфазного мостового управляемого выпрямителя представлена на рис.10. Также на рис.10 можно увидеть численные результаты моделирования при нулевом угле управления.

Рис.10 Виртуальная модель ТМУВ (моделирование для нулевого угла управления)

Сравним данные, полученные в результате моделирования с данными, рассчитанными ранее. Для удобства сведем данные в таблицу 5.

Таблица 5

	Теоретический расчет	Моделирование
	514.6	513.1
	58.8	58.57
(рис.11)	537	537.3
	33.95	33.62
	19.6	19.52

Построим временные диаграммы работы преобразователя для нулевого угла управления.

Графики мгновенных значений тока и напряжения тиристора, тока сети, тока и напряжения на нагрузке представлены на рис.11-12, соответственно.

Рис.11 Графики мгновенных значений тока и напряжения тиристора для нулевого угла управления.

Рис.12 Графики мгновенных значений тока сети, тока и напряжения нагрузки для нулевого угла управления

Проведем моделирование работы схемы ТМУВ для номинального угла управления .

На рис.13 представлена виртуальна модель ТМУВ с численными результатами моделирования работы схемы для номинального угла управления.

Рис.13 Виртуальная модель ТМУВ (моделирование для номинального угла управления)

Сравним данные, полученные в результате моделирования с данными, рассчитанными ранее. Для удобства сведем данные в таблицу 6.

Таблица 6

	Теоретический расчет	Моделирование
	350	349.5
	40	39.9
	23.094	23.04
	13.33	13.3
	32.66	32.59

Построим временные диаграммы работы преобразователя для номинального угла управления.

Графики мгновенных значений тока и напряжения тиристора, тока сети, тока и напряжения на нагрузке представлены на рис.14-15, соответственно.

Рис.14 Графики мгновенных значений тока и напряжения тиристора для номинального угла управления.

Рис.15 Графики мгновенных значений тока сети, тока и напряжения нагрузки для номинального угла управления.

Проанализировав таблицы 5 и 6, а также рис.11,12,14,15 можно сделать вывод, что полученные в результате моделирования значения токов и напряжений соответствуют рассчитанным ранее, аналогично, полученные диаграммы работы в результате моделирования соответствуют теоретическим, как для нулевого угла управления, так и для номинального.