Отправить статью по E-mail ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБА КОМПЕНСАЦИИ АНОРМАЛЬНЫХ ГАРМОНИК ДВУХМОСТОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ С ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ НЕСИММЕТРИЕЙ
- Авторы: Тараканов В.П.1, Вахнина В.В.1, Кувшинов А.А.1
-
Учреждения:
- Тольяттинский государственный университет, Тольятти
- Выпуск: № 1 (2015)
- Страницы: 36-40
- Раздел: Технические науки
- URL: https://vektornaukitech.ru/jour/article/view/503
- ID: 503
Цитировать
Полный текст
Аннотация
В статье рассмотрена проблема компенсации анормальных гармоник тока и напряжения, вызываемых параметрической несимметрией контуров коммутации многомостового преобразователя. Отличие индуктивностей контуров коммутации между фазами и отдельными вентильными мостами многомостового преобразователя (например, при использовании трансформаторов с соединением вентильных обмоток звездой, треугольником, зигзагом или треугольником с продолженными сторонами) представляет реально ощутимую несимметрию, приводящую к появлению во входном токе и выходном напряжении преобразователя анормальных гармоник, не свойственных идеализированному режиму. Рассмотрены условия минимизации анормальных гармоник выпрямленного напряжения, обусловленных неравенством индуктивных сопротивлений контуров коммутации двух последовательно соединенных вентильных мостов двенадцатипульсного преобразователя путем искусственно вводимой несимметрии по углам управления, и оценивается эффективность технической реализации.
Получены зависимости, определяющие условие минимизации анормальных гармоник напряжения на выходе и тока на входе двенадцатипульсного преобразователя, обусловленных неравенством цепей контуров коммутации вентильного моста.
Получено соотношение, позволяющее осуществить управление многомостовым преобразователем за счет введения коррекции по углам управления вентильного моста, которое позволяет уменьшить уровень анормальных гармоник в выходном напряжении и входном токе двенадцатипульсного преобразователя, обусловленных параметрической несимметрией цепей коммутации отдельных вентильных мостов.
Компенсация анормальных гармоник, обусловленных параметрической несимметрией, может быть осуществлена за счет введения в систему управления преобразователя дополнительно канала, который корректирует углы управления вентильного моста, реализуя условие минимизации.
Простота и достаточная эффективность исследуемого способа компенсации на основе формирования сигнала коррекции углов управления вентильных мостов за счет применения наиболее доступных технической реализации параметров в качестве сигналов обратной связи определяют целесообразность его использования в эквивалентных схемах преобразователей различных назначений и позволяют улучшить их электромагнитную совместимость с питающей системой.
Об авторах
Вячеслав Павлович Тараканов
Тольяттинский государственный университет, Тольятти
Email: EiE@tltsu.ru
кандидат технических наук, доцент кафедры «Электроснабжение и электротехника»
РоссияВера Васильевна Вахнина
Тольяттинский государственный университет, Тольятти
Автор, ответственный за переписку.
Email: VVVahnina@yandex.ru
доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Электроснабжение и электротехника»
РоссияАлексей Алексеевич Кувшинов
Тольяттинский государственный университет, Тольятти
Email: EiE@tltsu.ru
доктор технических наук, профессор кафедры «Электроснабжение и электротехника»
РоссияСписок литературы
- ГОСТ 32144–2013. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. М.: Стандартинформ, 2014. 20 с.
- Бурман А.П., Строев В.А. Современная электроэнергетика. Ч. 2. 5-е изд. М.: МЭИ, 2010. 632 с.
- Жежеленко И.В. Высшие гармоники в системах электроснабжения промпредприятий. М.: Энергоатомиздат, 2004. 358 с.
- Барыбин Ю.Г. Справочник по проектированию электроснабжения. М.: Энергоатомиздат, 1990. 576 с.
- Добрусин Л.А. Многомостовые преобразователи в электроэнергетике ХХI века // Перспективные направления в развитии энергетики и электротехнического оборудования в 2000-2010 годах: тез. докл. М., 1999. C. 120.
- Добрусин Л.А. Анализ проблемы электромагнитной совместимости преобразователей с питающей сетью // Перспективные направления в развитии энергетики и электротехнического оборудования в 2000-2010 годах: тез. докл. М., 1999. С. 121–122.
- Эффективность использования многофазных схем преобразователей для обеспечения качества электроэнергии / И.И. Карташев [и др.] // Электро. 2003. № 5. С. 23–27.
- Анализ качества напряжения в системе электроснабжения предприятий с мощной преобразовательной нагрузкой и разработка мероприятий по компенсации высших гармоник / И.И. Карташев [и др.] // Метрология электрических измерений в электроэнергетике: доклады Второй науч.-практ. конф. М.: НЦ ЭНАС, 2002. С. 17–19.
- Фишлер Я.Л. Трансформаторное оборудование для преобразовательных установок. М.: Энергоатомиздат, 1989. 320 c.
- Маценко В.П., Смирнов В.И. Гармоники двенадцатипульсного выпрямителя при несимметричных питающих напряжениях // Науч. тр. Омского ин-та инженеров железнодорожного транспорта. 1976. Т. 169. С. 9–12.
- Попов С.Г. Неканонические гармоники напряжения тиристорного преобразователя // Электричество. 1979. № 10. С. 69–71.
- Яценко А.А., Тараканов В.П. Гармонический анализ фазного тока двухмостового преобразователя при несимметрии контуров коммутации и способы компенсации неканонических гармоник тока // Известия высших учебных заведений СССР. Энергетика. 1984. № 9. С. 13–18.
- Яценко А.А., Тараканов В.П. Минимизация неканонических гармоник входного тока и выходного напряжения двухмостового преобразователя // Известия высших учебных заведений СССР. Энергетика. 1987. № 3. С. 55–59.
- Яценко А.А., Тараканов В.П., Журба С.П. Гармонический анализ выходного напряжения двухмостового преобразователя с междумостовой несимметрией контуров коммутации. М., 1983. Деп. в Информэлектро 19.10.83, № 320.
- А.С. СССР № 1074365. Яценко А.А., Журба С.П., Тараканов В.П. Способ управления двенадцатифазным двухмостовым преобразователем.
- Григорьев О., Петухов В., Соколов В., Красилов И. Высшие гармоники в сетях электроснабжения 0,4 кВ // Новости электротехники. 2002. № 6. C. 47–56.
- Буре И.Г., Мосичева И.А., Буре А.Б., Гапеенков А.В. Фильтрокомпенсирующее устройство с улучшенными технико-экономическими характеристиками // Вестник Московского энергетического института. 1997. № 2. С. 21–27.
- Писарев А.Л., Деткин Л.П. Управление тиристорными преобразователями. М.: Энергия, 1975. 264 c.
- Fujita H., Yamasaki T., Akagi H. Ahybrid active filter for damping of harmonic resoctronice in industrial systems // IEEE Transactions on power electronics. 2000. Vol. 15. № 2. P. 215–222.
- Le Roux A.D., Mouton Hd.T., Akagi H. Digital control of an integrated series active filter and diode rectifier with voltage regulation // IEEE Transactions on industry applications. 2003. Vol. 39. № 6. P. 1814–1820.
Дополнительные файлы
