Трёхфазный компенсатор реактивной мощности с индуктивным накопителем энергии : разработка и исследование

• Автор: Караваев, Артём Александрович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 144 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
ГЛАВА 1 Подходы к определению реактивной мощности и методы её компенсации
1.1 Необходимость компенсации реактивной мощности
1.2 Способы компенсации реактивной мощности
1.2.1 Конденсаторные установки
1.2.2 Синхронные компенсаторы
1.2.3 Современные квазирезонансные регулируемые источники реактивной мощности
1.3 Рациональное определение реактивной мощности
1.4 Методы и способы проведения научных исследований электротехнического оборудования
Выводы по первой главе и постановка научно-технических задач
ГЛАВА 2 Принцип действия трёхфазного компенсатора реактивной мощности с индуктивным накопителем энергии
2.1 Схема трёхфазного компенсатора реактивной мощности и принцип
его действия
2.2 Необходимость применения широтно-импульсной модуляции тока для получения показателей качества электроэнергии
2.3 Техническая основа для проектирования трёхфазного компенсатора реактивной мощности
Выводы по второй главе
ГЛАВА 3 Имитационное моделирование трёхфазного компенсатора реактивной мощности с индуктивным накопителем энергии
3.1 Имитационная модель трёхфазного компенсатора реактивной мощности в пакете Ма11аЬ
3.2 Модель блока переключения транзисторов трёхфазного компенсатора реактивной мощности

3.3 Модели блоков измерения реактивной мощности
3.4 Исследование электромагнитных процессов в установившемся и переходном режимах работы трёхфазного компенсатора реактивной мощности
Выводы по третьей главе
Глава 4 Методика расчёта элементов трёхфазного компенсатора реактивной мощности с индуктивным накопителем энергии
4.1 Построение характеристик трёхфазного компенсатора реактивной мощности
4.1.1 Регулировочные характеристики
4.1.2 Влияние параметров фильтра на качество выходного тока трёхфазного компенсатора реактивной мощности
4.2 Выбор и расчёт элементов трёхфазного компенсатора реактивной мощности
4.2.1 ЮВТ-транзисторы и диоды
4.2.2. Драйверы для управления транзисторами
4.2.3 Фильтр нижних частот
4.2.4. Дроссель с зазором
4.2.5. Микроконтроллер
4.2.6 Датчики токов и напряжений
4.2.7 Дополнительное оборудование
4.3 Расчёт индуктивного накопителя энергии и оптимизация его параметров
4.3.1.Определение электромагнитного режима работы индуктивного модуля
4.3.2 Исходные положения для оптимизации геометрических параметров индуктивного модуля
4.3.3 Определение постоянной накопительного элемента
4.3.4 Выбор наиболее рациональных геометрических параметров дросселя с зазором из условия минимума потерь

4.3.5 Расчёт воздушного зазора
Выводы по четвёртой главе
Заключение
Библиографический список использованной литературы

1.4 Методы и способы проведения научных исследований электротехнического оборудования
Исходя из существующего опыта проектирования и исследования современного электротехнического оборудования, можно выделить следующие методы: математическое моделирование и экспериментальные исследования.
Математическое моделирование электротехнического оборудования основывается на теории линейных и не линейных электрических цепей, а также использует различные математические методы для решения полученных уравнений. Создание математических моделей позволяет формализовать задачи проектирования и представить в качественном плане сложные взаимосвязи различных элементов системы. Использование этого подхода ориентировано, в конечном итоге, на значительное сокращение времени и материальных затрат на разработку и доводку систем.
Математическая модель - это приближённое описание какого-либо класса явлений или объектов реального мира на языке математики. Основная цель моделирования - исследовать эти объекты и предсказать результаты будущих наблюдений.
Для поддержки математического моделирования разработаны системы компьютерной математики, например, Maple, Mathematica, Mathcad, MATLAB, VisSimn др. Они позволяют создавать формальные и блочные модели как простых, так и сложных процессов и устройств и легко менять параметры моделей в ходе моделирования. Блочные модели представлены блоками (чаще всего графическими), набор и соединение которых задаются диаграммой модели.
Компьютерная модель (англ. computer model), или численная модель (англ. computational model) - компьютерная программа, работающая на отдельном компьютере или множестве взаимодействующих компьютеров (вычислительных узлов), реализующая абстрактную модель некоторой системы. Компьютерные модели стали обычным инструментом