- •5. Расчет потерь в инверторе пч.
- •6.Расчет потерь в ад при несинусоидальной напряжении.
- •7. Расчет входного фильтра эмс пч
- •9. Применение пч для насосных установок
- •12. Основные елементы и узлы ву с вэд.
- •17. Причины возникновения несинусоидальных токов
- •18. Методы снижения потерь в эд
- •Трехфазный регулятор напряжения
5. Расчет потерь в инверторе пч.
Для расчета потерь мощности в вентилях необходимо знать действующий и средний
токи через вентили. Мы их нашли ранее:
IB= = 33,3 А, IB = 55 А.
Определяем потери мощности на одном вентиле.
DPВ1=DU*IВ=+ rдин.*I2В=1,1*33,3+3,7*10-3*552=47,823 Вт.
Тогда потери мощности на вентилях всех групп равны
ΔРВ = 2m*ΔPB1 = 2*3*47,823 =286,935 Вт.
Определение предельного тока через полупроводниковую структуру прибора
для установившихся режимов работы.
Предельный ток прибора в установившемся режиме работы при заданных условиях
охлаждения рассчитывается по формуле
, где
[Θpn] – максимально допустимая температура полупроводниковой структуры ,
[Θс] – заданная температура окружающей среды .
В соответствии с заданием преобразователь работает в климатических условиях У3
по ГОСТ 15543-70. (Климат умеренный. Преобразователь работает в закрытых
помещениях с естественной вентиляцией без искусственно регулируемых
климатических условий, где колебания температуры и влажности воздуха, и
воздействия песка и пыли существенно ниже, чем на открытом воздухе. Токр.ср. =
-40 оС – +40 оС, DT=40oC/8часов.)
RT – общее установившееся тепловое сопротивление (при условии
охлаждения). С выбранным охладителем типа О241-80 для данного тиристора
Rт=Rп-к+Rкпо-ос=0,24+0,24=0,48 ОС/Вт. Где Rкпо-ос – переходное
тепловое сопротивление контактная поверхность охладителя – охлаждающая среда.
U0 – пороговое напряжение предельной ВАХ прибора.
Используя параметры данного тиристора и температурные условия эксплуатации (t
max = 40 ˚C) , определим предельный ток прибора.
А
Найдем предельный ток прибора в случае усреднения мощности в зависимости от
коэффициента формы тока кф = IB / IB= . Для
данной схемы коэффициент формы тока равен кф=55/33,3 = 1,652
(изменение величины кф в зависимости от угла отпирания прибора не
учитываем).
Тогда
Как видно из расчетов токовый режим работы тиристоров в данном
преобразователе примерно на 13% ниже максимально возможного.
6.Расчет потерь в ад при несинусоидальной напряжении.
Источниками высших гармоник являются тиристорные блоки питания электропечей сопротивления, которые генерируют 5, 7, 11, 13 гармоники при изменении угла управления α от 0 до 180 град;
3. Изменение коэффициента несимметрии εU принято от 0 до 2 %, согласно ГОСТ 13109-97 для длительно допустимых режимов электросетей.
Рассмотрим влияние несимметрии и несинусоидальности напряжения на работу электротехнического оборудования.
Асинхронные машины получили широкое применение в различных технологических установках и для некоторых производств их число достигает 80% от общего количества электроприемников цеха [2]. Появление в сети несимметрии напряжений приводит к значительному увеличению потерь активной мощности в обмотках двигателя вследствие низкого сопротивления обратной последовательности и к снижению вращающего момента двигателя. Так, при несимметрии напряжения в 2 % срок службы двигателей уменьшается на 10,8 %, в 4 % – вдвое. Высшие гармоники в двигателях способствуют увеличению потерь активной мощности за счет более высокого сопротивления обмоток токам повышенной частоты.
Для асинхронных двигателей дополнительные потери активной мощности определяют по формуле
где εU – коэффициент несимметрии напряжений,
равный отношению напряжения обратной последовательности к номинальному;
Uν – отношение напряжения ν-й гармоники к номинальному;
Pн – номинальная активная мощность двигателя; kАД – коэффициент дополнительных потерь при несимметричном и несинусоидальном напряжении.
Значения коэффициента kАД зависят от мощности двигателя: до 5 кВт – от 4,0 до 3,0; от 5 до 100 кВт – от 3,0 до 1,0; более 100 кВт – от 1,0 до 0,4 [1].
Расчет дополнительных потерь ∆PАД был выполнен с учетом указанных допущений раздельно от несимметрии и несинусоидальности напряжения (рис.1). При этом для расчета потерь от несимметрии уровни высших гармоник были приняты равными нулю, а при расчете потерь от несинусоидальности коэффициент εU был принят равным нулю. Такой подход дает возможность оценить весомость потерь активной мощности от каждой составляющей.
Рис. 1. Кривые дополнительных потерь активной мощности в АД
при несимметричных (а) и несинусоидальных (б) режимах
Как видно из рисунков, потери активной мощности при несимметричных
режимах возрастают при увеличении коэффициента несимметрии εU , а потери
от несинусоидальности имеют довольно сложную зависимость от угла управ-
ления тиристорами с двумя экстремумами.
при частотном регулировании