Расчет высших гармоник при пониженном напряжении и номинальном токе

9.1.Несинусоидальный периодический ток в фазах питания разлагаем на гармонические составляющие.

Номинальный выпрямленный ток и ток первой гармоники не зависят от выпрямленного напряжения, если нагрузкой является ДПТ.

Токи высших гармоник находим по формуле

Для порядков гармоник (наиболее сильных гармоник тока), при угле коммутации = 0,287 радиан (с учетом, что 1радиан= 57,3° и расчет ведем в радианах) имеем:

Ток 5-ой гармоники

Ток 7-ой гармоники

Ток 11-ой гармоники

Ток 13-ой гармоники

9.2.Падения напряжения от токов высших гармоник на сопротивлении генератора (высшие гармоники напряжения на шинах)

Сопротивление , приведенное ко вторичной обмотке трансформатора при частоте , составляет (см.п.5.2).Сопротивление генератора для гармоник порядка

Для 5-й гармоники

Падение напряжения от тока на сопротивлении дает напряжение

5-й гармоники, которые будут иметь место на выводах генератора

Падение напряжения от тока

Падение напряжения от тока

Падение напряжения от тока

Расчетные данные по гармоническому составу напряжения на выводах генератора

		11,43	10,45	7,91	6,4
		54,3	35,55	17,1	11,7

Коэффициент искажения синусоидальности напряжения оцениваем согласно стандарту ГОСТ 32144-2013 по формуле

или в процентах при норме 12%. Таким образом, по искажению синусоидальности напряжения требования ГОСТ по качеству электроэнергии в ЭЭС с источником в виде синхронного генератора преобразователь вроде удовлетворяет. Однако, учитывая искажения, вносимые высшими гармониками порядков выше 13го то, очевидно, что требования не удовлетворяются, т.к. ГОСТ 32144-2013 требует учета высших гармонических до 40 порядка.

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Расчетные параметры синхронных генераторов с регулятором напряжения при cos φ_н=0,8 ; = 50Гц

№	Тип генератора	кВА	кВт	В	А	r							Td		Tdʹ	Ta	о.е.
	о.е.	сек.
	МСК83-4 МСС83-4	62,5				0.047	2,08	0,95	0,081	0,21	0,143	0,25	1,57	0,003	0,159	0,021	7,35
	МСК91-4 МСС91-4					0,04	2,15	0,96	0.089	0,24	0,18	0,24	1,46	0.008	0,166	0,018	8,7
	МСК92-4 МСС92-4					0,034	2,16	0,96	0,078	0,20	0,176	0,24	1,51	0,014	0,145	0,018	7,23
	МСК103-8 МСС103-8					0,024	1,92	1,13	0,085	0,235	0,136	0,14	1,72	0,015	0,158	0,014	5,8
	МСК102-4					0,029	1,96	1,06	0,076	0,186	0,124	0,14	1,60	0,006	0,145	0,014	9,0
	МСС102-4					0,027	2,23	1,13	0,067	0.305	0,172	0.19	2,28	0.007	0,31	0,02	5,5
	МСС114-8			44400 400		0,016	1,44	0,74	0,082	0,21	0,158	0,19	1,57	0,032	0,23	0,018	6,1
	МСС103-4					0,018	1,65	0,87	0,05	0,14	0,087	0,093	1,92	0,022	0,163	0,036	5,4
	МСК103-4					0,025	1,91	0,98	0,055	0,23	0,136	0,176	1,96	0,008	0,233	0,014	7,35
	МСК113-4					0,018	1,60	0.83	0,052	0,20	0,122	0,141	2,48	0,006	0,31	0,02	7,28
	МСК114-4					0,04	1,66	0,85	0,046	0,20	0,108	0,118	2,84	0,017	0,42	0,02	7,29
	МСК375-1000					0,018	1,90	0,95	0,097	0,177	0,148	0,18	1,88	0,007	0,18	0,035	7,00
	МСК500-1000					0,015	1,84	0,97	0,083	0,18	0,133	0,155	2,50	0,008	0,24	0,039	5,30

№	Тип генератор	кВА	кВт	В	А	r							Td		Tdʹ	Ta
	МСК102-4					0,029	1,96	1,06	0,076	0,186	0,124	0,14	1,60	0,006	0,145	0,014	9,0
	МСС114-8			44400 400		0,016	1,44	0,74	0,082	0,21	0,158	0,19	1,57	0,032	0,23	0,018	6,1
	МСС103-4					0,018	1,65	0,87	0,05	0,14	0,087	0,093	1,92	0,022	0,163	0,036	5,4
	МСК113-4					0,018	1,60	0.83	0,052	0,20	0,122	0,141	2,48	0,006	0,31	0,02	7,28
	ГМС13-41-12					0,018	1,1	0,63	0,075	0,18	0,12	0,12	1,4	0,007	0,23	0,019	3,33
	МСК500-1000					0,015	1,84	0,97	0,083	0,18	0,133	0,155	2,50	0,008	0,24	0,039	5,30

Расчетные данные двигателей постоянного тока ДПТ серии ДПМ и Д

№	Тип двигателя	параметры
(кВт)	(В)	(А)	(об/мин)	Тип возбуждения	Режим работы	Примеч.
1.	ДПМ-41					Паралел.	S2	С
2.	ДПМ-42					Смешан	S2	регулиров.
3.	ДПМ-52					Смешан	S2	скорости
4.	Д 808					Смешан	S2
5.	Д 810					Смешан	S2
6.	Д 812					Смешан	S2
7.	Д 814					Смешан	S2
8.	Д 816					Смешан	S2
9.	Д 818					Смешан	S2
10.	Д805					Смешан	S2

ПРИЛОЖЕНИЕ В

Таблицы основных параметров и характеристик силовых тиристоров

Приложение С Таблица вариантов

(последняя цифра зачетки - № варианта)

№ варианта	Двигатель постоянного тока	Синхронный генератор
1.	ДПМ-41 30кВт	МСК91-4 МСС91-4 = 94 кВА
2.	ДПМ-42 44кВт	МСК92-4 МСС92-4 = 125 кВА
3.	ДПМ-52 60кВт	МСК102-4 = 188 кВА
4.	Д 808 37кВт	МСК92-4 МСС92-4 = 125 кВА
5.	Д 810 55кВт	МСС102-4 = 200 кВА
6.	Д 812 70кВт	МСС103-4 = 250 кВА
7.	Д 814 110кВт	МСК113-4 = 375 кВА
8.	Д 816 150кВт	ГМС13-41-12 = 400 кВА
9.	Д 818 185кВт	МСК500-1000 = 500 кВА
10.	Д805 32кВт	МСК91-4 МСС91-4 = 94 кВА

Библиографический список

1. Чиженко И.М., Руденко В.С.,Сенько В.И. Основы преобразовательной техники: Учебное пособие по специальности «Промышленная электроника». – М.: Высшая школа,1974. - 348с.

2. Чебовский О.Г., Моисеев Л.Г., Сахаров Ю.В. Силовые полупроводниковые приборы: Справочник. – М.: Энергия, 1985. - 401с.

3. Толстов Ю.Г.Трехфазные силовые полупроводниковые выпрямители/ Мосткова Г.П., Ковалев Ф.И., Издат. АНССР, М.:1963 -170с.

4. Путилин К.П., Максимюк Н.А..Старочкин А.А. Основы корабельной преобразовательной техники:Уч.пособие. Севастополь.1986. -188с.

5. Зиновьев Г.С. Основы силовой электроники: учеб.пособие для бакалавров/ Г.С.Зиновьев. – 5-е изд., испр.,перераб. и доп.- М.:изд-во Юрайт, 2015. – 667с.

6. Улащик Н.М. Силовая преобразовательная техника. Конспект лекций. Учебное электронное издание. Минск. 2010. - 91с.

Пронина Анна Константиновна

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ