Гармонические колебания в сети от преобразователей в полноуправляемом мостовом включении переменного тока B6C и (B6)A(B6)C
У большинства преобразователей для применений средней мощности есть полностью управляемая мостовая схема с тремя фазами. Ниже пример гармоники, которая может быть найдена в типичной системной конфигурации для двух углов зажигания(α = 20° и α = 60°).
Значения были взяты из предыдущей публикации, "Гармоники в токе сети шестипульсного преобразователя с линейной коммутацией" Х. Арреман и Г. Мольтген, Siemens Research and Development Division, Volume 7 (1978) No. 2, © Springer-Verlag 1978.
Кроме того, формулы указаны в зависимости от фактических эксплуатационных данных в использовании, напряжения сети (напряжение холостого хода VV0), частоты сети fN и DC тока Id, могут использоваться для вычисления мощности короткого замыканияSK и индуктивности якоря La для двигателя, к которому применяется указанный спектр гармоники.
Если фактическая мощность короткого замыкания линии и/или фактическая индуктивность якоря отклоняются от расчетного значения, то они должны будут быть рассчитаны в зависимости от конкретного случая.
Спектр гармоники, показанный ниже, получен, если значения мощности короткого замыкания SK в точке подключения преобразователя и индуктивность якоря La , рассчитанная с использованием следующих формул, соответствует фактическим значениям устройства или системы. Если значания не соответствуют, гармоника должна быть расчитана отдельно.
|
ν |
I ν/I1 |
|
|---|---|---|
|
|
при α = 20° |
при α = 60° |
|
5 |
0.235 |
0.283 |
|
7 |
0.100 |
0.050 |
|
11 |
0.083 |
0.089 |
|
13 |
0.056 |
0.038 |
|
17 |
0.046 |
0.050 |
|
19 |
0.035 |
0.029 |
|
23 |
0.028 |
0.034 |
|
25 |
0.024 |
0.023 |
|
29 |
0.018 |
0.026 |
|
31 |
0.016 |
0.019 |
|
35 |
0.011 |
0.020 |
|
37 |
0.010 |
0.016 |
|
41 |
0.006 |
0.016 |
|
43 |
0.006 |
0.013 |
|
47 |
0.003 |
0.013 |
|
49 |
0.003 |
0.011 |
Ток первой гармоники I1 в качестве опорной величины определяется по следующей формуле:
I 1 = g × 0.817 × Id
I
d DC постоянный ток исследуемой рабочей точки
g коэффициент первой гармоники
Ток гармонической состовляющей, рассчитанный согласно таблице, действителен только для:
a) Мощность короткого замыкания S K в точке подключения преобразователя
S K = VV02/XN (VA)
где
X N = XK - XD = 0.03536 × VV0/Id - 2π × fN × LD (Ω)
V V0 напряжение холостого хода в точке подключения преобразователя в вольтах
I d DC постоянный ток исследуемой рабочей точки в амперах
f N частота сети в Гц
L D индуктивность используемого коммутирующего дросселя в Генри
b) Индуктивность якоря L a
L a = 0.0488 × VV0/(fN × Id) (H)
Если фактическая мощность короткого замыкания сетии и/или фактическая индуктивность якоря отличаются от рассчитанных таким способом значений, требуется отдельный расчет.
Пример:
Дано: имеется привод со следующими данными:
V V0 = 400 V
I d = 150 A
f N = 50 Hz
L D = 0.169 mH (4EU2421-7AA10) with ILN = 125 A
где
X N = 0.03536 × 400/150 - 2 π × 0.169 × 10–3 = 0.0412 Ω
Получается следующая требуемая мощность короткого замыкания сети в точке подключения преобразователя:
S K = 4002/0.0412 = 3.88 MVA
и следующая требуемая индуктивность якоря двигателя:
L a = 0.0488 × 400/(50 × 150) = 2.0 mH
Ток гармоники Iν (при I1 = g × 0.817 × Id для угла зажигания α = 20° and α = 60°) который может быть взят из таблицы, действителен для значений SK и La которые рассчитываются этим способом. Если фактическое значение отклоняется от этого, a необходим отдельный расчет.
Для расчета фильтра и дроссельной компенсации рассчитанное таким бразом значение можно применять только тогда, когда рассчитанные значения S K и L a совпадают с фактическими значениями привода. Во всех других случаях проводится особый расчет (при использовании компенсированных машин полностью отличается, т.к. очень мала индуктивность якоря).