Материал: Расчет_СимухинВИ_7408_21.05.2020

Коэффициент трансформации:

Полное сопротивление фазы трансформатора:

Активное сопротивление фазы трансформатора R_2ф, приведенное к вторичной обмотке:

Индуктивное сопротивление фазы трансформатора:

Индуктивность фазы трансформатора, приведенная к вторичной обмотке:

1.7. Внешняя характеристика преобразователя.

В любой момент времени коммутационный ток можно определить как сумму свободной и вынужденной составляющих:

Вынужденная составляющая формируется под действием ЭДС двух источников:

Свободная составляющая коммутационного тока:

, где

При активном сопротивлении обмоток трансформатора, стремящемся к нулю, свободная составляющая коммутационного тока равна коэффициенту A, который определяется из нулевых начальных условий

( ) и равна:

Конечное значение нарастающего тока в любом из включаемых в работу тиристоров наступает в момент времени , мгновенное значение коммутационного тока в цепи можно записать:

Исходя из указанного выше выражения, можно вывести зависимость для угла коммутации.

Коммутация оказывает влияние на выпрямленное напряжение, т. к. на интервалах коммутации мгновенное значение выпрямленного напряжения снижается до нуля. В результате этого происходит уменьшение среднего значения выпрямленного напряжения на величину ΔU_ком.

Угол коммутации - γ, тогда:

Поскольку тиристоры выбирают одинаковыми, то коммутационный ток распределяется поровну. Каждый из двух пар коммутационных токов равен I_d, коммутационное снижение среднего значения выпрямленного напряжения увеличивается вдвое. Для упрощения расчетов часто используют формулу:

Внешние характеристики для номинального и минимального углов управления.

На рисунке 5 представлены внешние характеристики ОМУВ.

Рис.5 Внешние характеристики ОМУВ

1.8. Определение активной мощности трансформатора.

Угол коммутации при нулевом и номинальном углах управления:

Ток i_1ф рассчитан далее в пункте 2.5

Определение фазового сдвига:

Активная мощность трансформатора:

2. Анализ схемы омви

2.1 Схема омви

Инвертирование – преобразование электроэнергии постоянного тока в энергию переменного тока.

Если это преобразование осуществляется с отдачей энергии в сеть промышленной частоты, то такие инверторы называют зависимыми или ведомыми сетью. Схемы зависимых инверторов по существу не отличаются от схем управляемых выпрямителей, поэтому они могут рассматриваться как схемы реверсивных преобразователей, способных передавать электрическую энергию из сети в источник постоянного тока (выпрямительный режим) и наоборот (инверторный режим).

Управляемый выпрямитель несложно перевести в инверторный режим, при выполнении следующих условий:

1. Наличие в качестве нагрузки выпрямителя эдс (аккумулятор или двигатель постоянного тока, работающий в генераторном режиме);

2. Направление тока и противоЭДС электрической машины должны совпадать;

3. Ток и ЭДС вентильной обмотки трансформатора должны быть направлены встречно;

4. Угол управления тиристоров должен превышать 90° эл.;

5. Режим непрерывного тока нагрузки обеспечивается, если в цепь нагрузки включается большая индуктивность.

На рисунке 6 представлена схема однофазного мостового ведомого инвертора.

Рис. 6 Схема ОМВИ

2.2. Построение временных диаграмм, иллюстрирующих работу заданного омви

На рисунке 7 представлены временные диаграммы работы ОМВИ

Рис.7 Временные диаграммы ОМВИ

2.3. Входные и ограничительная характеристики омви

Для обеспечения инверторного режима угол управления α должен быть больше . Поэтому обычно при анализе схем угол управления в инверторном режиме принято отсчитывать в сторону опережения (влево) относительно угла в схемах с тиристорами. Угол, исчисляемый по такому принципу, называется углов опережения β. Угол β связан с углом α соотношением:

По окончании процесса коммутации тиристор выключается и к нему на интервале δ прикладывается обратное напряжение. Тиристор в течение этого интервала восстанавливает свою запирающую способность до тех пор, пока U_н не изменит свой потенциал. Угол δ называется углом запаса. Углы β,γ и δ связаны соотношением:

Определим минимальный угол запаса:

Определим минимальный угол опережения:

Максимальная величина инвертированного тока:

Номинальный угол опережения:

Равному по модулю номинальному напряжению соответствуют углы и .

Аналогично режиму управляемого выпрямителя среднее значение напряжения инвертора с учетом коммутационных процессов:

Уравнение входных характеристик ОМВИ имеет вид:

Определим зависимости входных характеристик для минимального и номинального углов опережения:

Уравнение ограничительной характеристики имеет вид:

На рисунке 8 представлены входные и ограничительная характеристики данного ОМВИ.

Рис.8 Входные и ограничительная характеристики ОМВИ