Автономные инверторы напряжения с улучшенными энергетическими характеристиками в переходных и установившихся режимах

• Автор: Гордиенко, Вячеслав Валентинович
• Шифр специальности: 05.09.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1992
• Место защиты: Чернигов
• Количество страниц: 207 с. : ил

- .ВВЕДЕНИЕ

Глава I. ШИРОТНО - ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ С -ВЫБОРОЧНЫМ

ИСКЛЮЧЕНИЕМ НИЗКОЧАСТОТНЫХ ГАРМОНИК

1.1. Структура и принципы выбора силовой части АИН с улучшенным выходным напряжением

1.2. Метода модуляции выходного напряжения АИН и оценка

его качества

1.3. ИЙМ с частичным исключением низших гармоник

1.4. Спектральный состав тока нагрузки в установившемся

и переходных режимах

1.5. Вывода

Глава 2. ПОСТРОЕНИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ АИН С УЛУЧШЕННЫМ

СПЕКТРАЛЬНЫМ СОСТАВОМ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ
- 2.1. Построение модулирующей функции для реализации ЗШМ
с улучшенным спектральным составом
2..2. Системы управления АИН с повышенным качеством выходного напряжения
2.3. Выводы
Глава 3. УЛУЧШЕНИЕ КАЧЕСТВА ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ АИН В
ПЕРЕХОДНЫХ РЕЖИМАХ
3.1. Улучшение спектрального состава выходного напряжения АИН в замкнутых системах
3.2. Влияние пульсаций питающего напряжения на гармонический состав выходной напряжения АИН
3.3. САР с подавлением цульсций напряжения питания.,
3.3. Выводы

Глава 4. ЗАМКНУТЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ .АЙН С УЛУЧШЕННЫМИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ
4.1. Система управление АИН, реализующая специальную

4.2. Программное обеспечение системы управления
4.3. Микропроцессорная система управления АИН с внешним формированием сигналов управления
4.4. Устройство стабилизации спектра выходного напряжения АИН в переходных режимах
4.5. Спектральный состав выходного напряжения и тока
АИН в переходных и установившихся режимах
4.6. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

Значение преобразовательной техники в промышленности, автоматизации технологических процессов, быту постоянно увеличивается, благодаря всё возрастающим потребностям в преобразовании электрической энергии в наиболее рациональные для пользователя вид и форму, совершенствованию элементной базы вентильных преобразователей и систем управления ими, совершенствованию методов преобразования электрической энергии. Область применения вентильных преобразователей постоянно расширяется, однако, в ряде случаев они не соответствуют требованиям к качеству электроэнергии как на их выходе так и потребляемой из питающей сети/25, 73, 78, 79/,
Поскольку вентили преобразователей работают в импульсном режиме, в спектре их выходного напряжения (или тока) присутствуют высшие -гармонические составляющие-. Решение задачи повышения качества электроэнергии, потребляемой нагрузкой, идет в двух основных направлениях: путём совершенствования силовой части преобразователей и путем синтеза систем управления ими, реализующих’такие законы переключения вентилей, при которых улучшается качество электроэнергии. Наиболее известны в этой области работы Института электродинамики АН Украины, Московского энергетического, Киевского политехнического институтов, других научных и высших учебных заведений/40) 4 3 , 48 /.
Первое направление включает, в частности, разработку трансформаторно-ключевых исполнительных структур, компенсацию реактивной мощности, мощности искажений и т. д. /34, 69/ Вопросы, касающиеся законов управления вентилями, обеспечивающих соответствие качества электроэнергии заданному критерию (минимизации коэффициента гармоник, снижению удельного веса

С1 - е “"с )
2 « ТС*К СО * X
(1.39)
Необходимо отметить, что полученные выражения могут быть применены для анализа тока и—нагрузки при других видах воздействующего напряжения. Поскольку форма его учитывается параметром А=* достаточно соответствующим образом модифицировать выражение для него. В частности, для напряжений вида рис. 1.6 а), в) достаточно заменить на Аа или А7 соответственно
((1.23), (1.24)). В случае ШИМ по другим законам, например,
синусоидальному, необходимо расчитать углы начал и концов импульсов выходного напряжения АИН, и, используя их, определять параметр А1
Рассматриваемые двигатели имеют значения сопротивления обмотки порядка десятых долей Ома и индуктивность ' обмотки -сотни мГ . Рабочая частота вращения - десятки-сотни' Гц. Таким образом, постоянная величина составляет о.1ч-ю.'
На рис. 1.11 приведены зависимости отклонений амплитуд низкочастотных гармонических составляющих от их значения в установившемся режиме работы при различном числе прошедших периодов. Расчеты проводились для рабочей точки инвертора. Данные графики характеризуют спектр потребляемого тока в переходных режимах работы. В качестве примера рассмотрено пятиимпульсное на подупериоде напряжение для значения шь=о.5.
Длительность переходного процесса определяется постоянной времени нагрузки и составляет от I до 5 периодов выходного напряжения АИН при изменении ыь в указанном диапазоне. Амплитуды спектральных составляющих достигают единиц процентов от основной в начале переходного процесса и практически не зависят от своего установившегося значения. Анализ реакции вь-нагрузки на напряжение, модулированное по синусоидальному закону,