7. Диаграммы электромагнитных процессов

В СХЕМЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Результаты расчета и принцип работы преобразователя в заданном режиме иллюстрируются диаграммами электромагнитных процессов.

Требуется построить временные диаграммы следующих электро-магнитных процессов в схеме:

1. напряжения u₂ на всех фазах вторичных обмоток трансформатора;

2. токов вентильных плеч i_VD (i_VS) с учетом параметров режимов работы (углов  или ) и нагрузки (угол );

3. выпрямленного напряжения u_d при I_d = I_d.ном, с учетом углов γ и α (β); в сложной схеме целесообразно сформировать выпрямленные напряжения секций;

4. напряжения на одном из вентильных плеч u_VD.обр (u_VS.обр);

5. тока в одной из фаз вторичной обмотки i₂, в сложных схемах – в одноименных фазах разных секций;

6. тока в фазе сетевой (первичной) обмотки i₁;

7. напряжения на УР для сложных схем параллельного типа u_УР.

Для построения указанных диаграмм выбираются масштабы по времени, напряжению и току таким образом, чтобы листы бумаги формата А4 были равномерно и полностью заполнены.

Построение временных диаграмм необходимо производить с применением координатной сетки с указанием размерности величин по осям. На построенных диаграммах должны быть нанесены все необходимые обозначения величин, соответствующие схеме преобразователя, приведенной в разд. 1 настоящей работы, и соответствующие заданным режимам работы расчетные величины (углы γ, α и β). На диаграмме выпрямленного напряжения целесообразно указать значение U_d.0 для режима холостого хода и значение U_d.ном для заданного режима работы преобразователя.

Студенту, выполняющему проект выпрямительно-инверторного преоб-разователя, можно ограничиться построением временных диаграмм только для инверторной части.

8. Расчет эксплуатационных характеристик и

ПАРАМЕТРОВ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИХ КАЧЕСТВО ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

8.1. Качество выпрямленного напряжения

Выпрямленное напряжение содержит не только постоянную составляющую, но и переменную, причем чем последняя меньше, тем выше качество электроэнергии, отдаваемой преобразователем. Это качество зависит от схемы преобразователя и от нагрузки. В курсовой работе исследуется лишь зависимость качества напряжения от схемы, следовательно, оно рассчитывается при холостом ходе (х. х.).

В кривой выпрямленного напряжения при симметричных и синусоидальных напряжениях питающей сети содержатся гармонические составляющие порядка

n = k m, (38)

где k = 1, 2, 3, 4, …;

m – число пульсаций в кривой выпрямленного напряжения.

Действующее значение каждой гармоники определяется по выражению:

. (39)

По выражению (39) можно определить действующее значение гармоники U_{d 0n} для любого преобразователя: неуправляемого ( = 0) и управляемого (  0) выпрямителей и инвертора ( = ).

Действующее значение переменной составляющей выпрямленного напряжения характеризует результирующее влияние всех гармоник и определяется по формуле:

, (40)

при  = 0 формула (40) принимает вид:

. (41)

Качество выпрямленного напряжения определяется коэффициентом полной волнистости. Для неуправляемого выпрямителя

. (42)

Для управляемого выпрямителя или инвертора

. (43)

В курсовой работе следует определить коэффициенты полной волнис-тости в неуправляемом выпрямительном и заданном режимах. На основе сравнения значений этих коэффициентов сделать вывод о качестве напряжения, обусловленного схемой и режимом работы.

Результаты расчетов следует представить в виде табл. 7.

Таблица 7

Результаты расчета действующего значения переменной

составляющей выпрямленного напряжения и коэффициента полной волнистости преобразователя

Неуправляемый выпрямитель				Управляемый выпрямитель (инвертор)
n		Ud.0n	U2d.0n		Ud.0n	U2d.0n
ωd.0 =				ωd.α0 =