Введение к работе
Актуальность темы. Научная работа выполнена в соответствии с Постановлением ГКНТ № 555 от г., программа 0.01.01, задание 0.4.0І.І2.Н4 в рамках хоздоговора по координационному плану АН СССР, проблема 1.9.2 (электрофизика и электроэнергетика), задание 6.1.
В настоящее время в различных отраслях промышленности широко используются вентильные преобразователи (Ш), благодаря их эксплуатационным и технологическим преимуществам.
Недостатки Ш с естественной коммутацией состоят в большом потреблении реактивной мощности, искажении формы кривой сетевого напряжения, отклонении и колебаниях напряжения при изменении потребляемой мощности. Поэтому актуальной является задача разработки таких ВП, которые имеют характеристики, обладающие свойствами электромагнитной совместимости с питающей сетью. Существенное улучшение энергетических показателей в системах с ВП можно получить за счет применения принудительной коммутации вентилей.
Актуальность теш обусловлена тем, что разработанные двух-мостовые ВП с принудительной коммутацией вентилей обладают улучшенной электромагнитной соаместимостью с питающей сетью, а также свойствам!"параметрической стабилизации тока или напряжения. Благодаря полученным свойствам, двухмостовые ВП могут широко применяться в электротехнических установках различного назначения.
Цель работы состоит в исследовании и разработке ведомых сетью двухмостовых преобразователей с принудительной коммутацией вентилей, обладающих улучшенными технико-экономическими показателями и свойствами параметрической стабилизации.
Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:
осуществить выбор методики анализа двухмостовых ВП;
разработать основные принципы построения двухмостовых ВП; реализующих свойства параметрической стабилизации;
исследовать основные свойства и характеристики двухмосто-' них Ш в статических, квазистационарных и динамических режимах;
осуществить оптимальный выбор параметров силовых элементов схемы ВГІ;
выполнить экспериментальную проверку теоретических исследований на макетных образцах ВП.
Методы исследования. Анализ статических, квазистационарных и динамических режимов работы ведомых сетью ивухмостовых ВП выполнялся метопаї.к непрерывного, дискретного и численного матема- . тического моделирования с использованием теории автоматического управления, включая модифицированное Z -преобразование и теорию обобценных функций. Для теоретических расчетов применялись ЦВМ. Опытные исследования проводились на экспериментальных макетах ВП.
Научная новизна работы заключается в следующем:
разработана методика исследования ивухмостовых ВП;
разработаны цифровые программы непрерывного и импульсного моделирования ивухмостовых ВП;
теоретически обоснованы и экспериментально подтверждены условия, обеспечкзаюцпе инвариантные свойства ивухмостовых Ш;
разработана методика оптимизации выбора параметров силовых элементов ивухмостовых ВП;
установлено, что двухмостовой Ш с параллельны:,! соединением мостов не оказивает отрицательного влияния на приемную сеть при снижении напряжения;
установлено, что двухмостовой Ш сохраняет неизменной мощность, инвертируемую в приемную сеть при флуктации напряжения.
Практическая ценность. Разработанные двухкостовые ЗП могут применяться в инверторкых системах нагруження магнптогидродина-мического генератора (ЫГДГ), в зарядных устройствах накопителей энергии и аккумуляторных батарей, в сварочных агрегатах, в качестве компенсаторов реактивной мощности и в ряде электроприводов постоянного тока.
Реализация результатов работы. Результаты диссертационной работы использовались в техническом задании ло модернизации ведо-
_ 4 -
мых сетью инверторов в опытно-промыпленной установке У-25 М пля ИВТ АН СССР (г.Москва). Отдельные технические решения диссертации применялись при разработке и изготовлении блока формирования импульсов специальной формы для нелинейных нагрузок активного, индуктивного и емкостного .типа для СП ШТЕК (г.Смоленск), а также з тиристорних источниках питания электроакустических излучателей для АКИН (г.Москва).
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы .докладывались и обсуждались: на ХУІ научно-практической конференции Смоленского филиала МЭИ в 1984 г.; на семинаре "Проблемы использования вычислительных средств в народном хозяйстве, науке и образовании. Математические модели в экологии, экономике, медицине" (г.Смоленск, май 1985 г.); на Ы и ІУ Всесоюзном научно-техническом совещании "Проблемы электромагнитной совместимости силовых полупроводниковых преобразователей" (г.Таллин, ноябрь I98S г. и декабрь 1990 г.); на Всесоюзном научно-техническом совещании "Применение вычислительной техники .для исследования и автоматизации проектирования преобразователей (г.Саранск, октябрь 1987 г.); на И Всесоюзной технической конференции "Проблемы нелинейной электротехники" (г.Киев, 1988 г.); на У Всесоюзкой научно-технической конференции "Динамические режимы работы электрических машин и электроприводов" (г.Паланга, Лит.ССР, сентябрь 1988 г.); на семинаре 45 лаборатории ИВТ АН СССР (г.Москва, май 1988 г.); на семинаре кафедры "Промышленная электроника" (СФ МЭИ, сентябрь 1989 г.); на семинаре кафедры "Теоретические основы электротехники" (СФ МЭИ, сентябрь 1990 г.); на кафедре "Прокыпленная электроника" (МЭИ, сентябрь 1990 г.).
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 12 печатных работ и II отчетов по НИР.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы (108 наименований) и приложения на 47 страницах. Работа содержит III страниц основного текста, 75 рисунков и 13 таблиц.
Похожие диссертации на Анализ и разработка двухмостовых ведомых сетью инверторов с принудительной коммутацией вентилей и улучшенными технико-экономическими показателями
