Аналіз струму мережі в схемах двадцятичотирьох пульсних керованих випрямлячів

Jazyk: ruština
Rok vydání: 2019
Předmět:
Twenty-four-pulse controlled rectifier
symmetrical circuit
asymmetrical circuit
the non-primary harmonics
MatLabmodel
energy efficiency
electromagnetic compatibility
virtual experiment
Двадцятичотирьохпульсний керований випрямляч
симетрична схема
асиметрична схема
неосновні гармоніки
MatLab-модель
енергозбереження
електромагнітна сумісність
віртуальний експеримент
Двадцатичетырехпульсный управляемый выпрямитель
симметричная схема
асимметричная схема
неосновные гармоники
энергосбережение
электромагнитная совместимость
виртуальный эксперимент
Zdroj: Вісник Національного технічного університету «ХПІ».Серія: Електричні машини та електромеханічне перетворення енергії; № 20 (1345) (2019): Вісник НТУ «ХПІ». Серія: Електричні машини та електромеханічне перетворення енергії; 78-83
Вестник Национального технического университета «ХПИ» .Серия: Электрические машины и электромеханическое преобразование; № 20 (1345) (2019): Вестник НТУ «ХПИ». Серия: Электрические машины и электромеханическое преобразование энергии; 78-83
Bulletin of NTU "Kharkiv Polytechnic Institute" Series: Electrical Machines and Electromechanical Energy Conversion; № 20 (1345) (2019): Bulletin of the NTU "KhPI". Series: Electric machines and electromechanical energy conversion; 78-83
ISSN: 2409-9295
Popis: The main part of the electric power is consumed in a transformed form and the use of semiconductor converter circuits for obtaining the specified parameters of the load increases. As part of energy savings, the requirements for the quality of semiconductor converters, their impact on the supply network, the load and related consumers are increasing. To convert AC voltage to DC widely used circuits, made on the basis of single-operation thyristors. Their significant drawback is poor electromagnetic compatibility with the supply network. To improve it and increase its efficiency, multi-pulse rectifier circuits are used. With a high load power, as well as when special requirements are imposed on the harmonic composition of the output voltage and current consumed from the network, twenty-four-pulse controlled rectifier circuits can be used, which can reduce power losses not only in rectifiers, but also in power supply networks and adjacent consumers due to reducing the effect of distortion on the quality characteristics of networks from the non-linear load, which is the rectifier. In proportion to the increase in the pulsation of the rectified voltage, the weight and size and cost parameters of the smoothing filters in DC networks are reduced. In this paper, a computer simulation of the symmetric and asymmetric circuits of twenty-four-pulse controlled rectifiers was performed. Analysis of the simulation results showed that with the same number of ripples in the output voltage and full symmetry of the circuits in terms of load, the shapes of the network current curves are different. When conducting a virtual experiment, it became obvious that for an asymmetric scheme the amplitudes of higher harmonics in the entire range of control angles are consistently lower than the amplitudes of harmonics for a symmetric scheme and the asymmetric scheme is promising for practical use, despite the need to use two different types of transformers.
Основная часть электроэнергии потребляется в преобразованном виде и применение схем полупроводниковых преобразователей для получения заданных параметров нагрузки увеличивается. В рамках энергосбережения повышаются требования к качеству полупроводниковых преобразователей, их влиянию на питающую сеть, нагрузку и смежных потребителей. Для преобразования переменного напряжения в постоянное широко используются схемы, выполненные на базе однооперационных тиристоров. Их существенным недостатком является плохая электромагнитная совместимость с питающей сетью. Для ее улучшения и повышения коэффициента полезного действия применяют многопульсные схемы выпрямителей. При большой мощности нагрузки, а также, когда предъявляются особые требования к гармоническому составу выходного напряжения и потребляемого из сети тока, могут использоваться двадцатичетырехпульсные схемы управляемых выпрямителей, которые позволяют снизить потери электроэнергии не только в выпрямителях, но и в питающих сетях и смежных потребителях за счет снижения влияния искажений на качественные характеристики сетей со стороны нелинейной нагрузки, которой является выпрямитель. Пропорционально увеличению пульсности выпрямленного напряжения снижаются массогабаритные и стоимостные показатели сглаживающих фильтров в сетях постоянного тока. В данной работе выполнено компьютерное моделирование симметричной и асимметричной схем двадцатичетырехпульсных управляемых выпрямителей. Анализ результатов моделирования показал, что при одинаковом числе пульсаций в выходном напряжении и полной симметрии схем с точки зрения нагрузки, формы кривых сетевых токов различаются. При проведении виртуального эксперимента стало очевидно, что для асимметричной схемы амплитуды высших гармоник во всем диапазоне изменения углов управления стабильно ниже амплитуд гармоник для симметричной схемы и асимметричная схема является перспективной для применения на практике, не смотря на необходимость использования двух разнотипных структур трансформаторов.
Основна частина електроенергії споживається в перетвореному вигляді і застосування схем напівпровідникових перетворювачів для отримання заданих параметрів навантаження збільшується. В рамках енергозбереження підвищуються вимоги до якості напівпровідникових перетворювачів, їх впливу на живильну мережу, навантаження і суміжних споживачів. Для перетворення змінної напруги в постійну широко використовуються схеми, виконані на базі одноопераційних тиристорів. Їх істотним недоліком є погана електромагнітна сумісність з мережею живлення. Для її поліпшення і підвищення коефіцієнта корисної дії застосовують многопульсні схеми випрямлячів. При великій потужності навантаження, а також, коли пред'являються особливі вимоги до гармонійного складу вихідної напруги і споживаного з мережі струму, можуть використовуватися двадцатічотирьохпульсні схеми керованих випрямлячів, які дозволяють знизити втрати електроенергії не тільки в випрямлячах, але і в живильних мережах і суміжних споживачах за рахунок зниження впливу спотворень на якісні характеристики мереж з боку нелінійного навантаження, яким є випрямляч. Паралельно зі збільшенням пульсності випрямленої напруги знижуються масогабаритні і вартісні показники згладжуючих фільтрів в мережах постійного струму. У даній роботі виконано комп'ютерне моделювання симетричної і асиметричної схем двадцатічотирьохпульсних керованих випрямлячів. Аналіз результатів моделювання показав, що при однаковому числі пульсацій в вихідній напрузі і повній симетрії схем з точки зору навантаження, форми кривих струмів мережі розрізняються. При проведенні віртуального експерименту стало очевидно, що для асиметричної схеми амплітуди вищих гармонік у всьому діапазоні зміни кутів управління стабільно нижче амплітуд гармонік для симетричної схеми і асиметрична схема є перспективною для застосування на практиці, не дивлячись на необхідність використання двох різнотипних структур трансформаторів.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: