2.4. Обобщенная регулировочная характеристика

По выведенной ранее аналитической зависимости среднего значения выпрямленного напряжения от угла управления определим U_dmin, в котором закончим построение регулировочной характеристики.

На рисунке 9 представлена регулировочная характеристика в относительных единицах ( в относительных долях от напряжения U_d0).

Рис.9 Обобщенная регулировочная характеристика ОМВИ

2.5 Энергетические характеристики омви

1. Активная мощность, потребляемая ВИ от источника:

2. Гармонический состав тока питающей сети:

Потребляемый ток является периодической функцией, которую можно разложить в ряд Фурье, представить в виде суммы простых синусоидальных сигналов.

где – среднее значение разлагаемой функции за период.

Потребляемый первичный ток является знакопеременной периодической нечетной функцией, симметричной относительно оси абсцисс (оси ωt) при совмещении полупериодов. В разложении в ряд отсутствует постоянная составляющая (среднее значение) потребляемого первичного тока равная нулю, все косинусоиды и четные синусоиды.

В результате получим:

Амплитуда каждой гармоники определяется выражением:

Результаты расчетов представлены в таблице 3

Таблица 3. Расчетные значения гармоник

Номер гармоники ν	I1(ν)max,А	I1(ν),А
1	92,94	65,72
3	30,98	21,91
5	18,59	13,14
7	13,28	9,39
9	10,33	7,30
11	8,45	5,97
13	7,15	5,06
15	6,20	4,38
17	5,47	3,87
19	4,89	3,46

3. Активная мощность, отдаваемая ОМВИ в сеть переменного тока:

4. Реактивная мощность, генерируемая сетью в инверторе:

5. Полная мощность на стороне переменного тока:

 

6. Коэффициент мощности ведомого инвертора:

3. Разработка виртуальной модели исследуемого преобразователя

Так как в работе приводятся два режима работы преобразователя в качестве ОМУВ и ОМВИ, рассмотрим модели обеих схем. На рисунке 10 представлена виртуальная модель проектируемого ОМУВ.

Рис.10 Виртуальная модель ОМУВ

Рис.11 Значение тока и напряжения на нагрузке, соответственно, при угле управления

Полученные в результате моделирования действующие значения тока и напряжения на нагрузке при нулевом угле управления близки к теоретическим значениям, полученным при расчете ( ).

На рисунках 12-13 представлены мгновенные значения токов и напряжений при работе ОМУВ на активно-индуктивную нагрузку при нулевом угле управления.

Рис.12 Мгновенные значения напряжения и тока ОМУВ на тиристоре, соответственно, при угле управления

Рис.13 Мгновенные значения тока вторичной обмотки, тока и напряжения на нагрузке ОМУВ, соответственно, при угле управления

Исходя из рисунков 2 и 12-13 можно сделать вывод, что временные диаграммы, полученные в результате моделирования, соответствуют теоретическим.

Промоделируем работу схемы при номинальном угле управления

Рис.14 Значение тока и напряжения на нагрузке, соответственно, при номинальном угле управления

Полученные в результате моделирования действующие значения тока и напряжения на нагрузке при номинальном угле управления близки к теоретическим значениям, полученным при расчете

( ).

На рисунках 15-16 представлены мгновенные значения токов и напряжений при работе ОМУВ на активно-индуктивную нагрузку при номинальном угле управления.

Рис.15 Мгновенные значения напряжения и тока ОМУВ на тиристоре, соответственно, при номинальном угле управления

Рис.16 Мгновенные значения тока вторичной обмотки, тока и напряжения на нагрузке ОМУВ, соответственно, при угле номинальном управления

Исходя из рисунков 2 и 15-16 можно сделать вывод, что временные диаграммы работы ОМУВ при номинальном угле управления, полученные в результате моделирования, соответствуют теоретическим.

Построим виртуальную модель однофазного мостового ведомого инвертора.

Для перевода управляемого выпрямителя в режим инвертирования необходимо выполнение следующих условий:

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

• Направление тока и противоЭДС электрической машины должны совпадать;

• Угол управления тиристоров должен превышать 90° эл.

На рисунке 17 представлена виртуальная модель проектируемого ОМВИ.

Рис.17 Виртуальная модель ОМВИ

Смоделируем работу ОМВИ при номинальном угле опережения .

Рис.18 Значение тока и напряжения на нагрузке, соответственно, при номинальном угле опережения

Полученные в результате моделирования действующие значения тока и напряжения на нагрузке при номинальном угле опережения близки к теоретическим значениям, полученным при расчете

( ).

На рисунках 19-20 представлены мгновенные значения токов и напряжений при работе ОМВИ на активно-индуктивную нагрузку при номинальном угле опережения.

Рис.19 Мгновенные значения напряжения и тока ОМВИ на тиристоре, соответственно, при номинальном угле опережения

Рис.20 Мгновенные значения тока вторичной обмотки, тока и напряжения на нагрузке ОМВИ, соответственно, при номинальном угле опережения

Исходя из рисунков 7 и 19-20 можно сделать вывод, что временные диаграммы работы ОМВИ при номинальном угле опережения, полученные в результате моделирования, соответствуют теоретическим.

Смоделируем работу ОМВИ при минимальном угле опережения .

На рисунках 21-22 представлены мгновенные значения токов и напряжений при работе ОМВИ на активно-индуктивную нагрузку при минимальном угле опережения.

Рис.21 Мгновенные значения напряжения и тока ОМВИ на тиристоре, соответственно, при минимальном угле опережения

Рис.22 Мгновенные значения тока вторичной обмотки, тока и напряжения на нагрузке ОМВИ, соответственно, при минимальном угле опережения

Исходя из рисунков 21-22 можно делать вывод, что полученные диаграммы работы ОМВИ на активно-индуктивную нагрузку при минимальном угле опережения соответствуют теоретическим.