Разделы презентаций


7.2 Теория работы многофазного “m” пульсового инвертора 7.2.1 Теория работы “m”

Содержание

Принятые допущения: 1. Напряжение в питающей сети, а следовательно в вентильной обмотке трансформатора синусоидальное 2. Индуктивное сопротивление питающей сети и преобразовательного трансформатора равны 0

Слайды и текст этой презентации

Слайд 17.2 Теория работы многофазного “m” пульсового инвертора
7.2.1 Теория работы “m”

пульсового инвертора при идеальном трансформаторе
Рисунок 7.2.1 - Принципиальная схема многофазного

инвертора

а)

б)

Рисунок 7.2.2 – Временные диаграммы напряжения u2 ВО, входного напряжения uи, тока управления iу и тока инвертора iи



7.2 Теория работы многофазного “m” пульсового инвертора7.2.1 Теория работы “m” пульсового инвертора при идеальном трансформатореРисунок 7.2.1 -

Слайд 2Принятые допущения:
1. Напряжение в питающей сети,

а следовательно в вентильной обмотке трансформатора синусоидальное
2.

Индуктивное сопротивление питающей сети и преобразовательного трансформатора равны 0

3. Индуктивное сопротивление сглаживающего реактора равно Xd=∞, поэтому мгновенное значение тока инвертора равно среднему значению iИ=IИ

Поэтому коммутация тока (переход тока) с тиристора, заканчивающего работу на тиристор, включившийся в работу, происходит мгновенно, а угол коммутации (время совместной работы этих тиристоров) в этом случае равен 0
γ=0

Принятые допущения:    1. Напряжение в питающей сети, а следовательно в вентильной обмотке трансформатора синусоидальное

Слайд 3 К моменту Q1 током iу1=IGT должен быть открыт

V1, имеющий uamin
Мгновенное значение входного напряжения
инвертора
В т.3 минимальное

напряжение устанавливается в фазе b, т.е. ubmin , поэтому в т.3’’ на угол β раньше т.3 током iу3=IGT открывается V3 и ток IИ потечет через V3 и фазу b.

Теория работы “m” пульсового инвертора при идеальном трансформаторе

Мгновенное значение входного напряжения

(7.2.2)

(7.2.3)

К моменту Q1 током iу1=IGT должен быть открыт V1, имеющий uamin  Мгновенное значение входного

Слайд 4 Если током управления iу3=IGT тиристор V3 по

какой либо причине не откроется, то V1 будет продолжать работу

на положительной полуволне напряжения ua и возникнет аварийный режим называемый опрокидыванием инвертора.
Мгновенное значение тока инвертора увеличится в десятки раз и будет равно

(7.2.4)

Если током управления iу3=IGT тиристор V3 по какой либо причине не откроется, то V1

Слайд 5Аналогично т.5’’ (Vq’’) током управления iу5 открывается V5 и ток

переходит на V5 и фазу c.
Мгновенное значение входного напряжения
В т.1’’

вновь включается V1 и процесс повторяется.

Таким образом, поочередно открывая V1, V3, V5, током iу1,
iу3, iу5 синхронно с напряжением питающей сети частотой fc=50 Гц,
постоянный ток IИ поочередно проходит через фазы a, b, c
вентильной обмотки, поэтому в фазах А, В, С
первичной обмотке наводится трехфазный переменный ток i1.

Аналогично т.5’’ (Vq’’) током управления iу5 открывается V5 и ток переходит на V5 и фазу c.Мгновенное значение

Слайд 67.2.2 Входное напряжение инвертора
Мгновенное значение входного напряжения относительно точки O'
при

изменении Θ в пределах (см. рис.7.2.2)
(7.2.5)
Рисунок 7.2.2 - Временная диаграмма

входного напряжения инвертора

(7.2.5')


7.2.2 Входное напряжение инвертораМгновенное значение входного напряжения относительно точки O'при изменении Θ в пределах (см. рис.7.2.2)(7.2.5)Рисунок 7.2.2

Слайд 7Среднее значение входного напряжения определяется высотой прямоугольника равновеликого по площади

входному напряжению, отмеченному на рис.7.2.2 ординатами вертикально заштрихованной площадки
Из решения


7.2.6 получим

(7.2.6)

(7.2.7)

Из (7.2.7) получим формулу для расчета среднего значения входного напряжения

Среднее значение входного напряжения определяется высотой прямоугольника равновеликого по площади входному напряжению, отмеченному на рис.7.2.2 ординатами вертикально

Слайд 8Для 6 П. М.

тогда из (7.2.5) UИ max =
Для

упрощения дальнейших формул выражение, отмеченное пунктирной линии, обозначим UИ0(β=0) тогда входное напряжение холостого хода инвертора запишется в виде

где UИ0(β=0) – условное входное напряжение холостого хода (см.(7.28)

Подставив m=6 и UИ max в формулу (7.2.8) для 6 П.М. получим

Для 6 П. М.          тогда из (7.2.5) UИ

Слайд 9 Т.к. 12 П. ПАР. состоит из двух

6 П.М. схем, включенных параллельно, то

UИ0=UИ01=UИ02=2,34U2У·cosβ

Т.к. 12 П. ПАР. состоит из двух 6 П.М. схем, включенных параллельно, то UИ0=UИ01=UИ02=2,34U2У·cosβ

Слайд 10Изменяя угол b можно получить семейство точек холостого хода входного

напряжения UИ0
Т.к. 12 П. ПОСЛ. состоит из двух 6 П.М.

схем, включенных последовательно, то результирующее входное напряжение

UИ0=UИ01+UИ02=4,68U2У·cosβ

где UИ01,UИ02 - входное напряжение соответственно инверторного моста Uz1 и Uz2 рис.(7.4.1,а) и (7.4.1,б)

(7.2.11)

Изменяя угол b можно получить семейство точек холостого хода входного напряжения UИ0Т.к. 12 П. ПОСЛ. состоит из

Слайд 11Для 6 П. М. и 12 П. ПАР. с учетом

(6.2.I), (6.4.I) и (6.4.I)’
Для 12 П. ПОСЛ.
Изменяя угол b можно

получить семейство точек UИ0

Для упрощения дальнейших формул выражение, отмеченное пунктирной линии, обозначим UИ0(β=0) тогда входное напряжение холостого хода инвертора запишется в виде

где UИ0(β=0) – условное входное напряжение холостого хода (см.(7.28)

Для 6 П. М. и 12 П. ПАР. с учетом (6.2.I), (6.4.I) и (6.4.I)’Для 12 П. ПОСЛ.Изменяя

Слайд 127.2.3 Теория работы многофазного инвертора при реальном трансформаторе
а)
б)
Рисунок 7.2.3 –

Временные диаграммы напряжения u2 ВО, входного напряжения uи, тока управления

iу, тока СО i1 с учетом коммутации


7.2.3 Теория работы многофазного инвертора при реальном трансформатореа)б)Рисунок 7.2.3 – Временные диаграммы напряжения u2 ВО, входного напряжения

Слайд 13Принятые допущения:
(7.2.12)
1. Напряжение в питающей сети, а

следовательно в вентильной
обмотке синусоидальное
2. Индуктивное сопротивление

трансформатора и питающей сети больше 0

3. Индуктивное сопротивление сглаживающего реактора Xd=∞, поэтому входной ток идеально сглажен и мгновенное значение тока равно среднему значению

Поэтому коммутация тока (переход тока) с тиристора, заканчивающего работу на тиристор, включившийся в работу, происходит плавно, а угол коммутации (время совместной работы этих тиристоров) в этом случае
γ>0

Принятые допущения:(7.2.12)   1. Напряжение в питающей сети, а следовательно в вентильной обмотке синусоидальное

Слайд 14Теория работы инвертора
К моменту Q1 током iУ1=IGT должен

быть открыт V1 и через него
потечет ток
Мгновенное

значение входного напряжения

(7.2.13)

В т.3 напряжение ubmin поэтому в т.3’’ током iУ3=IGT открывается
V3 и начинается процесс коммутации тока с V1 на V3.
Мгновенное значение входного напряжения в течение угла коммутации γ равно

(7.2.14)

Теория работы инвертора  К моменту Q1 током iУ1=IGT должен быть открыт V1 и через негопотечет ток

Слайд 15(7.2.15)
Угол коммутации из (6.6.13) равен
После завершения коммутации

с V1 на V3 в работе остается V3 мгновенное значение

входного напряжения будет равно

Угол коммутации

Из (7.2.15) видно, что при изменении тока 0≤IИ≤ IИ max , угол коммутации γ изменяется в пределах 0≤γ≤ γ max

(7.2.15)Угол коммутации из (6.6.13) равен   После завершения коммутации с V1 на V3 в работе остается

Слайд 16 В т.5’’ током iУ5=IGT открывается V5 и начинается

процесс
коммутации тока с V3 на V5, а входное напряжение
(7.2.16)

После завершения коммутации с V3 на V5

Таким образом, поочередно открывая V1, V3, V5 током iу1, iу3, iу5 синхронно с напряжением u2, постоянный ток IИ поочередно проходит через фазы a, b, c и преобразуется в переменный трехфазный ток, который через фазы А, В, С первичной обмотки поступает потребителям.

В т.5’’ током iУ5=IGT открывается V5 и начинается процесскоммутации тока с V3 на V5, а

Слайд 17Условия надежной работы инвертора
(7.2.17)
где β – угол опережения;

γmax – угол коммутации при IИmax;
δо –

время выключения тиристора;
τ – угол запаса.

Надежная работа инвертора обеспечивается, если угол опережения

(7.2.18)

Условия надежной работы инвертора(7.2.17)где β – угол опережения;   γmax – угол коммутации при IИmax;

Слайд 18(7.2.19)
Коммутационное падение напряжения.
Мгновенное коммутационное падение напряжение ∆uγ

согласно (6.6.16) из рис. 7.2.3 при переходе тока с V1

на V3 рис. (7.2.3,б) определяется ординатами наклонно заштрихованной площадки и равно ∆uγ=ub-uИ
после подстановки значения uИ из (7.2.14) получим
(7.2.19)Коммутационное падение напряжения.   Мгновенное коммутационное падение напряжение ∆uγ согласно (6.6.16) из рис. 7.2.3 при переходе

Слайд 19(7.2.20)
Среднее коммутационное падение напряжение ∆Uγ определится высотой прямоугольника

∆Uγ равновеликого наклона заштрихованной площадки и согласно (6.6.22) из рис.

(7.2.3)

где Ксх – коэффициент схемы потоку;
q – число фаз в ВО коммутирующей группы;
nК – число последовательно работающих коммутирующих групп;
xV – индуктивное сопротивление цепи коммутации.

(7.2.20)  Среднее коммутационное падение напряжение ∆Uγ определится высотой прямоугольника ∆Uγ равновеликого наклона заштрихованной площадки и согласно

Слайд 20Таблица 7.2.1 – Коэффициенты схемы 6 и 12 пульсовых инверторов

Таблица 7.2.1 – Коэффициенты схемы 6 и 12 пульсовых инверторов

Слайд 21Через известные параметры схемы и преобразовательного трансформатора входное напряжение инвертора

определяется уравнением
(7.2.22)
(7.2.23)
7.2.4 Входные характеристики инвертора
(7.2.21)
Входной характеристикой инвертора называется

зависимость

Согласно теории работы инвертора входное напряжение с увеличением тока инвертора возрастает и с учетом (7.2.19), (7.2.22) равно

Через известные параметры схемы и преобразовательного трансформатора входное напряжение инвертора определяется уравнением(7.2.22)(7.2.23)7.2.4 Входные характеристики инвертора(7.2.21)  Входной

Слайд 22 p=nk (табл. 7.2.1);
Падение напряжения в тиристорах инвертора

где p – число последовательно работающих плеч преобразователя
(7.2.23)
А –

коэффициент наклона входной характеристики схемы (А=0,5 для m=6; А=0,266 для m=12;
uКЗ – напряжение короткого замыкания цепи коммутации);

s, a – число последовательно и параллельно включенных тиристоров в одном ключе инвертора.

p=nk   (табл. 7.2.1);Падение напряжения в тиристорах инвертора где p – число последовательно работающих плеч

Слайд 23 Для инверторных преобразователей применяемых на тяговых подстанциях

входные напряжения холостого хода определяются следующими соотношениями
UИ0(β=0)=4,68U2У; UИ0=4,68U2Уcosβ
Для 6П.М.

и 12 П. пар

UИ0(β=0)=2,34U2У ; UИ0=2,34U2Уcosβ

Для 12 П. ПОСЛ.

Для инверторных преобразователей применяемых на тяговых подстанциях входные напряжения холостого хода определяются следующими соотношениямиUИ0(β=0)=4,68U2У;

Слайд 247.2.5 Ограничительная характеристика инвертора
При работе инвертора входной

ток изменяется в пределах
0≤ IИ≤ IИmax

Следовательно согласно (7.2.14) угол коммутации также изменяется в пределах 0≤ γ≤ γ max

(7.2.24)

Надежная работа инвертора обеспечивается, если при любом токе IИ (угле коммутации γ), сохраняется условие

7.2.5 Ограничительная характеристика инвертора   При работе инвертора входной ток изменяется в пределах 0≤ IИ≤ IИmax

Слайд 25 Для предупреждения опрокидывания инвертор имеет ограничительную характеристику

Если при β=const с увеличением тока IИ (угла

коммутации γ) условие (7.2.24) нарушается, то произойдет опрокидывание инвертора и аварийный ток увеличится в десятки раз по сравнению с номинальным током.

(7.2.25)

Для предупреждения опрокидывания инвертор имеет ограничительную характеристику   Если при β=const с увеличением

Слайд 26Внешние и ограничительные характеристики ВИП
Рисунок 7.2.4 – Внешние и ограничительные

характеристики ВИП
Входные характеристики и предельные максимальные токи инвертора

при угле β1=const (1), β2=const (2), искусственная (компаундированная) при β≠const (3)
Внешние и ограничительные характеристики ВИПРисунок 7.2.4 – Внешние и ограничительные характеристики ВИП  Входные характеристики и предельные

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика