Теоретические и схемотехнические основы силовых полупроводниковых выпрямителей на базе многофазных трансформаторов с вращающимся магнитным полем

• Автор: Сингаевский, Николай Алексеевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 314 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 ПРОБЛЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ С СИЛОВЫМИ

1.1 Влияние СПИВ на качество напряжения питающей сети
1.2 Качество электрической энергии на выходе СППВ
1.3 Способы повышения качества электрической энергии в системах электроснабжения с СППВ
1.4 Цель и задачи исследования
1.5 Выводы по разделу
2 АНАЛИЗ СХЕМОТЕХНИЧЕСКИХ ПРИНЦИПОВ ПОСТРОЕНИЯ
МНОГОФАЗНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ СППВ
2.1 Принципы формирования многофазной;системы ЭДС в МТ
2.2 КлассификацияМТ
2.3 МТ на основе трансформаторов с пульсирующим
магнитным полем
2.4 МТ с вращающимся магнитным полем (ТВП)
2.5 Выводы по разделу
3 СХЕМОТЕХНИЧЕСКИЕ, КОНСТРУКТИВНЫЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ТВП
3.1 Конструктивные схемы ТВП и их сравнительная характеристика
3.2 Воздушный зазор и его роль в образовании вращающегося магнитного поля в ТВП
3.3 Схемы соединения обмоток ТВП
3.4 Выбор рационального числа фаз вторичной обмотки ТВП
3.5 Технология.изготовления ТВП
3.6 Агрегатирование ТВП
3.7 Выводы по разделу 3
4 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАСЧЕТА СИЛОВОЙ ЧАСТИ СППВ-НА БАЗЕ ТВП
4.1 Особенности работы ТВП в составе многофазных СППВ
4.2 Аналитические зависимости для расчета геометрических размеров и конструктивных параметров ТВП
4.3 Расчет габаритной мощности ТВП
4.4 Оптимизация параметров ТВП
4.5 Выбор схемы соединения обмоток ТВП и особенности расчета параметров вентилей СППВ
4.6 Выводы по разделу
5 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ МНОГОФАЗНЫХ СППВ НА БАЗЕ ТВП
5.1 Схема замещения и уравнения состояния
5.2 Работа ТВП на холостом ходу
5.3 Математическая модель многофазного СППВ под нагрузкой
5.4 Математическая модель многофазного СППВ в среде Ма1ЬаЬ
' 5.5 Результаты математического моделирования СППВ на базе ТВП..
5.5.1 Параметры вращающегося магнитного поля ТВП
5.5.2 Моделирование ТВП и СППВ на его основе в среде МаЙРаЬ..
5.5.3 Исследование многофазных неуправляемых выпрямителей с индуктивно-емкостными фильтрами в динамических режимах работы
5.6 Выводы по разделу
6 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СППВ
Н А БАЗЕ ТВП
6.1 Физические модели СППВ с девятифазными ТВП
6.2 Экспериментальная установка для исследований
СППВ на базе ТВП
6.3 Определение параметров ТВП по результатам проведения опытов холостого хода и короткого замыкания:
6.4 Оценка сходимости результатов экспериментальных исследова-

ний и математического моделирования
6.5 Работа девятифазного управляемого выпрямителя на активную нагрузку
6.6 Работа девятифазного управляемого выпрямителя в качестве источника питания сварочной дуги
6.7 Оценка уровня электромагнитной совместимости СППВ на базе ТВП с источником питания
6.8 Определения энергетических характеристик СППВ при различных схемах соединения многофазной обмотки ТВП
6.9 Выводы по разделу
7 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРАКТИЧЕСКОМУ ПРИМЕНЕНИЮ
ТВП И СППВ НА БАЗЕ ТВП
7.1 Источники питания сварочного оборудования
7.2 Многофазные СППВ на базе ТВП в составе установок гарантированного питания и источников выпрямленного оперативного тока
7.3 Применение ТВП и СППВ на базе ТВП в специальных электротехнических устройствах
7.3.1 Устройства для компенсации реактивной мощности
7.3.2 Устройства катодной защиты подземных металлических сооружений от электрохимической коррозии
7.3.3 Источники питания энергосберегающего светотехнического оборудования
7.4 Выводы по разделу
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
Приложение А
Приложение Б
Приложение В

трансформаторе) первинная обмотка соединяется по схеме звезда или треугольник, а вторичная обмотка на каждом стержне разбивается на независимые друг от друга секции. Секции разных стержней соединяются в различные трехфазные схемы не связанные между собой, которые в совокупности образуют многофазную систему ЭДС.
2. В МТ со смешанной магнитной системой, состоящей из двух и более трехфазных трансформаторов, первичные обмотки трансформаторов соединяются в различные трехфазные схемы не связанные между собой. Вторичные обмотки соединяются по схеме звезда или треугольник. При этом фазовый сдвиг образованных трехфазных систем ЭДС относительно исходной трехфазной системы, которые в совокупности формируют многофазную систему ЭДС, обеспечивается в первичных обмотках трехфазных трансформаторов.
3. В МТ со смешанной магнитной системой, состоящей из двух и более трехфазных трансформаторов, первичные обмотки соединяются по схеме звезда или треугольник. Вторичные обмотки соединяются в различные трехфазные схемы не связанные между собой. При этом фазовый сдвиг образованных трехфазных систем ЭДС относительно исходной трехфазной системы, которые в совокупности формируют многофазную систему ЭДС, обеспечивается во вторичных обмотках трехфазных трансформаторов.
На рисунке 2.2 показана принципиальная электрическая схема и векторные диаграммы МТ, выполненного на основе трехфазного трехстержневого трансформатора.
Первичные обмотки трансформатора соединены в схему звезда. Вторичная обмотка разделена на каждом стержне на две секции: а и а2 — стержень фазы А, Ь^яЬг- стержень фазы В, с и с2 - стержень фазы С. Секции аь Ъ, с соединены по схеме звезда, секции а2, Ь2, и с2 — треугольник. В результате трехфазная система ЭДС, образованная секциями а2, Ь2, и с2 оказывается сдвинутой по фазе относительно трехфазной системы ЭДС, образованной секциями а, Ь, с (т.е. исходной трехфазной системы), на угол 30°, и на вы-