Электромагнитная совместимость трансформаторно-полупроводниковых преобразователей с сетью и нагрузкой

• Автор: Ялалова, Зульфия Илгизовна
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 134 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1 Улучшение электромагнитной совместимости полупроводниковых 8 преобразователей с сетью и нагрузкой, их анализ и синтез
1.1 Способы улучшения электромагнитной совместимости 8 полупроводниковых преобразователей с сетью и нагрузкой
1.2 Принципы работы ТПЧФ и области его применения
1.3 Методы анализа и параметрического синтеза энергетических установок 22 Выводы по главе 1 28 Глава 2 Преобразовательные устройства на базе трансформаторных 30 преобразователей числа фаз
2.1 Схемы трансформаторных преобразователей числа фаз кратных трем
2.2 Принцип формирования МДС трехфазно-девятифазного ТПЧФ
2.3 Принцип формирования МДС трехфазно-двенадцатифазного ТПЧФ
Выводы по главе 2
Глава 3 Анализ и синтез многофазных преобразовательных устройств на 59 базе ТПЧФ с помощью имитационного моделирования
3.1 Исследование электромагнитных процессов системы трехфазно-
девятифазного ТПЧФ - выпрямитель с помощью имитационного моделирования
3.2 Исследование электромагнитных процессов системы трехфазно- 68 двенадцатифазного ТПЧФ - выпрямитель с помощью имитационного моделирования
3.3 Влияние параметров ТПЧФ на характеристики преобразовательных 74 установок
Выводы по главе 3
Глава 4 Методика расчета и проектирования многофазных трансформаторов 82 с числом выходных фаз кратных трем

4.1 Экспериментальные исследования трансформаторных преобразователей 82 числа фаз
4.2 Уточненная методика расчета основных параметров ТПЧФ. Определение 87 установленной мощности ТПЧФ
4.3 Конструктивные особенности многофазных ТПЧФ
Выводы по главе 4
Заключение
Список литературы
Приложение А. Расчет трехфазно-девятифазного ТПЧФ
Приложение Б. Справочные параметры для проектирования ТПЧФ
Приложение В. Внешний вид модели восемнадцатипульсного выпрямителя
Приложение Г. Внешний вид модели восемнадцатипульсного выпрямителя
с учетом времени коммутации Приложение Д. Внешний вид модели двадцатичетырехпульсного
выпрямителя
Приложение Е. Внешний вид модели двадцатичетырехпульсного
выпрямителя с учетом времени коммутации

Введение
Эффективность производства зависит от качества электроэнергии. Качество электрической энергииопределяется совокупностью ее характеристик, при которых электроприемники способны выполнять заложенные в них функции. Качество электроэнергии (КЭ) на месте производства не гарантирует ее качества на месте потребления. Проблема электромагнитной совместимости промышленных электроприемников с питающей сетью возникла в связи с широким использованием мощных вентильных преобразователей, дуговых сталеплавильных печей, сварочных установок, которые при всей своей экономичности и технологической эффективности оказывают отрицательное влияние на КЭ.
Основными проблемами электромагнитной совместимости являются обеспечение качества электромагнитной энергии питающей сети и уменьшение эмиссии вентильными преобразователями электромагнитных помех.
Улучшение электромагнитной совместимости с сетью и нагрузкой возможно осуществить с помощью фазопреобразующих трансформаторов. Над вопросами развития схем фазопреобразующих устройств и исследования электромагнитных процессов в многофазных электрических сетях работали такие ученые как Л. В. Лейтес, А. Н. Милях, С. В. Шапиро,А. М. Бамдас, Г. Н. Петров, Г. Н. Ворфоломеев, Р. Н. Урманов, Л. Э. Рогинская, М. У1с1тат др. Однако вопросы, посвященные теоретическим основам процесса преобразования числа фаз и принципам построения схем требуют дальнейших исследований.
Современные достижения в области трансформаторостроения и преобразовательной техники позволяют создавать интегрированные многопульсные выпрямительные агрегаты, которые удовлетворяют требованиям электромагнитной совместимости между нагрузкой и питающей сетью. Основной вклад в исследования электромагнитных процессов в многопульсных выпрямителях внесли М. Г. Шалимов, Г. С. Зиновьев, Ш. М. Размадзе, Ю. К. Розанов, и др.

звезду - аЬС{Хіуіг{), а две другие - а2Ь2с2 (х^г), афъсъ{хту^) в зигзаг. Принципиальная схема соединения обмоток трехфазно-девятифазного трансформатора представлена на рисунке 2.2 а.
Матрица обмоточных коэффициентов двенадцатифазного преобразователя имеет вид:
»собО

»совЗО

и» сое

»СО5І

»соз(0-120)
»005(15-120)
»соз(30-120)
»005(45-120)
»соз(60-120)
»005(75-120)
»005(90-120)
»005(105-120)
»005(120-120)
»005(135-120)
»005(150-120)
»005(165-120)
»соз(0-240)
»005(15-240)
»005(30-240)
»005(45-240)
»соз(60-240)
»005(75-240)
»005(90-240)
»005(105-240)
»005(120-240)
»005(135-240)
»005(150-240)
»005(165-240) )
итсо$М ит со5(ю1-120) ит со5(ю?-240)/
И[ =ит 005 .5»)
«2=«ш с<м(й4-15)/(1.5») щ=ит со5(<у?-30)/(1.5») щ=ит С05(й)/-45)/(1.5») и5=ит С05(0/—60)/(1.5») щ=ит со5(©/-75)/(1 .5») иі=ит со5(й^-90)/(1.5») щ-ит С05(<а/-Ю5)/(1.5») щ=ит со5(етМ20)/(1.5») ио=ит со5(©/-135)/(1.5») и 1 =ит соз(йдГ-150)/(1.5») Щ2=ит соз(йЛ-165)/(1.5»)>
К матрице (2.6) прибавим добавочную матрицу:
V/ -0.5» -0.5» > ' 0.5» 0.5» 0.5» ' 4 / » 0 0 '
0.966» -0.258» -0.707» 0.258» 0.258» 0.258» 0.816» 0 -0.299»
0.866» 0 -0.866» 0 0 0 0.577» 0 -0.577»
0.707» 0.258» 0.966» -0.258» -0.258» -0.258» 0.299» 0 -0.816»
0.5» 0.5» -» -0.5» -0.5» -0.5» 0 0 »
0.258» 0 0.707» 0.866» -0.966» -0.866» 4 -0.258» 0 -0.258» 0 -0.258» 0 /1.5 = 0 0 -0.299» -0.577» 0.816» 0.577»
-0.258» 0.966» -0.707» 0.258» 0.258» 0.258» 0 -0.816» 0.299»
-0.5» » -0.5» 0.5» 0.5» 0.5» 0 »
-0.707» 0.966» -0.258» 0.258» 0.258» 0.258» -0.299» 0.816»
-0.866» 0.866» 0 0 0 0 -0.577» 0.577»
-0.966» 0.707» 0.258» } ч -0.258 -0.258 -0.258 / У ч-0.816» 0.299» 0 >
(2.6)
(2.7)
Исходя из уравнения (2.7), для формирования двенадцатифазной системы напряжений на базе трехстержневого трансформатора необходимо иметь первичную обмотку, соединенную в звезду и четыре вторичных обмоток с числами витков м>, 0.816>г, 0.299м, 0.57710, имеющих соединение звезды и зигзага. Однако такое схемное решение предусматривает увеличение массы активных материалов.