Расчет емкости конденсаторов гибридного многоуровневого преобразователя частоты на базе четырехуровневого инвертора Афендикова М. Н., студент; Шавёлкин А. А., доц., к т. н



Скачать 27.24 Kb.
Дата03.06.2016
Размер27.24 Kb.

УДК 621.314



расчет емкости конденсаторов гибридного

многоуровневого преобразователя частоты на базе

четырехуровневого инвертора
Афендикова М.Н., студент; Шавёлкин А.А., доц., к.т.н.

(Донецкий национальный технический университет, г. Донецк, Украина)


В схеме гибридного многоуровневого преобразователя частоты (ГМПЧ) на базе схемы четырехуровневого автономного инвертора напряжения (ЧАИН) с дополнительным однофазным АИН в выходных фазах при соотношении напряжений базового и дополнительных инверторов 3:1, АИН с минимальным напряжением может быть выполнен без источника постоянного тока. Здесь возникает важный момент – расчет емкостей конденсаторов базового и дополнительного АИН.

Цель работы. Разработать методику расчета емкости конденсаторов в схеме ГМПЧ на базе схемы четырехуровневого автономного инвертора напряжения (АИН) с дополнительным однофазным АИН в выходной фазе при соотношении уровня напряжения базового и дополнительных инверторов 3:1 и работе АИН без источника постоянного тока.

Схема ГМПЧ включает источник постоянного тока (ИПТ) с четырьмя уровнями напряжения 0, 3U, 6U, 9U (U – напряжение на конденсаторе в звене постоянного тока дополнительного АИН). ИПТ состоит из трех выпрямителей с емкостными фильтрами на выходе с напряжениями 3U, которые питаются от трех комплектов вторичных обмоток входного трансформатора. Осциллограммы токов для выпрямителей крайних уровней (1,3) и среднего уровня (2) приведены на рис.1 при максимальной амплитуде выходного напряжения ГМПЧ.

Расчет емкости конденсаторов производится исходя из значения коэффициента пульсаций напряжения КП (КП≤0.05) [1], которые обусловлены переменными составляющими тока конденсаторов. Как видно из рис.1 для крайних конденсаторов ЧАИН определяющей является 3я- гармоника (относительно частоты выходного напряжения ω) тока, для среднего 6я- гармоника тока.

Аналогичную картину имеем для дополнительного АИН, где первая гармоника выходного напряжения u(1)=0 (условие равенства нулю активной мощности передаваемой АИН) наибольшее влияние оказывает 2я- гармоника тока конденсатора, обусловленная 3ей- гармоникой выходного напряжения ДАИН [2]:
, (1)
где: Im(1) - амплитуда выходного тока ГМПЧ.

Определяющим фактором при этом также является частота ω. Полагаем, что частота ω прямо пропорциональна амплитуде выходного напряжения А. Относительные значения емкости для конденсаторов ЧАИН могут быть определены через относительное значение амплитуды 3ей- и 6ой- гармоник тока [2] I*d1m(3)=f(A) и I*d2m(6)=f(A):



, . (2)
Для ДАИН используется относительное значение 3ей- гармоники

,

. (3)
Значение емкости конденсаторов ЧАИН:
. (4)
Для ДАИН:
. (5)

Значения соответствующих значений гармоник токов и напряжений рассчитываются с использованием математической модели ГМПЧ.

В соответствии с расчетом при cosφ=0.8 максимальные значения относительной емкости С*1=0.163, С*2=0.065, С*=0.17. Принимаем АМАХ=5.3, ωМАХ=60Гц, КП=0.025, U=942 В, Im(1)=300А, тогда значения емкостей конденсаторов при :

С1=11536мкФ, С2=4600мкФ, С=36093мкФ.

Значение емкости конденсатора дополнительного АИН при возможности следует завышать, что обусловлено использованием релейного регулятора для стабилизации напряжения на нем.

Литература


1. Шавьолкін О.О. Перетворювальна техніка: навчальний посібник/ О.О. Шавьолкін, О.М.Наливайко. – Краматорськ, ДДМА, 2008. - 326с.
2. Шавёлкин А.А. Несимметричный гибридный многоуровневый преобразователь частоты / А.А.Шавёлкин // Технічна електродинамікa. Тем.вип. Силова електроніка і енергоефективність. Інститут електродинаміки НАН України. Київ. - 2008. - частина 2.- С.21-26.
Каталог: jspui -> bitstream -> 123456789
123456789 -> Задачах: а определение терминов «концепт» и«концепто-сфера»
123456789 -> Моделирование нагрузок при экспериментальном исследовании подшипников
123456789 -> Реферат: Статья посвящена анализу «философии практики»
123456789 -> C. И. Побожий (г. Сумы) музыка в жизни и творчестве в. А. Серова многогранное творчество В. А. Серова принадлежит не только русской, но и украинской культуре
123456789 -> Ресурсное обеспечение экономического развития промышленных регионов в кризисных условиях
123456789 -> Система видеонаблюдения для машиниста шахтного электровоза
123456789 -> Увеличение количества уровней выходного напряжения двухуровневого автономного инвертора напряжения
123456789 -> Сборник трудов VIII международной научно-практической конференции-выставки
123456789 -> Главное управление образования, науки и кадров
123456789 -> О математическом моделировании аварии, происшедшей с реактором pwr на аэс три-майл-айленд в США в 1979 г


Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©uverenniy.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница