Исследование способов улучшения качества выходного напряжения инверторов напряжения, питающих разветвленную нагрузку

• Автор: Калугин, Николай Георгиевич
• Шифр специальности: 05.09.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 219 с. : ил.

1. Показатели качества выходного сигнала инверторов напряжения

1.1 Источники переменного напряжения стабильной частоты и амплитуды

1.2 Схемотехника инверторов напряжения

1.3 Широтно-импульсная модуляция в идеализированных автономных ^ инверторах напряжения

1.4.Показатели качества выходного напряжения источников перемен-

ного тока стабильной частоты

1.5. Источники искажений выходного напряжения АИН

1.6.Неисследованные вопросы теории автономных инверторов напря- ^ жения

Выводы по главе

2.Выходные фильтры АИН

2.1 .Электротехнические параметры системы «фильтр - нагрузка»
2.2.Потери в LC-фильтре типа 1А
2.3.Применение магнитосвязанных элементов в фильтре
2.4.Магнитосвязанный фильтр с малыми потерями на вихревые токи
2.5.Магнитосвязанный фильтр с потерями на вихревые токи
2.6.Магнитосвязанный фильтр как элемент САР
2.7.Работа фильтра на нелинейную нагрузку
Выводы по главе
3.Динамические процессы в нагрузке и их влияние на выходное на-пряжение АИН
3.1.Переходные процессы в выходных фильтрах АИН
3.2.Коррекция работы системы управления АИН
3.3.Программный способ управления корректором
3.4. Следящий способ управления корректором

3.5. Особенности работы кондиционера сети при скачкообразном из- ^ менении тока нагрузки
Выводы по главе
4. Влияние коммутационных процессов на выходное напряжение АИН
4.1 Основные способы коммутации силовых ключей
4.2 Работа инвертора без использования цепей формирования траекто-рии рабочей точки
4.3 Топология защитных цепей в автономных инверторах напряжения
4.4 Электромагнитные процессы в полумостовой схеме при ^ комбинированных ЦФТРТ
4.5 Комбинированная ЦФТРТ для АИН с применением встроенных обратных диодов
4.6 Влияние ЦФТРТ на гармонический состав выходного напряжения

Выводы по главе
Заключение
Литература
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение

Актуальность проблемы. В современной технике существует большой класс ответственных потребителей, требующих бесперебойного снабжения высококачественным одно- или трехфазным напряжением 50Гц/220(380)В, это такие потребители как вычислительные и информационные системы, медицинское оборудование, прецизионное измерительное оборудование, охранные системы, системы связи. Качество электроэнергии определяется межгосударственным ГОСТ 13109-97 либо отраслевыми стандартами потребителей энергии. Для обеспечения бесперебойного снабжения ответственных потребителей электроэнергией широкое применение нашли автономные инверторы напряжения (АИН), используемые как выходное звено источников (агрегатов) бесперебойного питания (ИБП или АБП).
Существует два подхода к размещению АБП в сети гарантированного электроснабжения: а) индивидуальное питание, когда каждый отдельно взятый потребитель оснащен своим собственным источником бесперебойного питания; б) сетевое питание, когда группа потребителей подключена к одному общему АБП. Индивидуальное питание дает лучшие показатели по защищенности от сетевых помех конечного потребителя, но значительно дороже сетевого. Сетевой вариант требует принятия целого ряда мер по снижению влияния потребителей на выходное напряжение АИН. Проблема обеспечения качества сетевого напряжения при питании разветвленной сети потребителей усугубляется тем, что большинство ответственных потребителей являются нелинейной нагрузкой для сети (например, выпрямители с С-, реже ЬС- фильтром). То есть ток, потребляемый такими потребителями от сети, носит импульсный характер. Несмотря на расширение применения корректоров коэффициента мощности (ККМ), большая часть из перечисленных потребителей не оснащена входными ККМ.

кг = 5%,. Очевидно, что увеличение частоты коммутации или длительности «мертвой» паузы ограничено в значительной степени возникающими при этом искажениями выходного напряжения инвертора.

4(0
2РГТ
2.1 2 г(0
и! (О
Л о
И1(0 1(14 (1)

..і:..г.. 1.1 1 1 1

іаі(і)
і і ІЦ4(0 0 5
2 4 А о . -|_ 1
Рис. 1.18 Коммутация при положительном токе нагрузки. Идеализированная модель
Рис 1.19. Коммутация при отрицательном токе нагрузки. Идеализированная модель.
Для исключения влияния описанных процессов на выходное напряжение современные микропроцессорные устройства способны проводить коррекцию формируемой ШИМ - последовательности, для этого в зависимости от полярности тока нагрузки длительность формируемых импульсов увеличивается (или