Блок-схема обобщенного алгоритма исследования эмп и разработки средств их снижения с учетом паразитных параметров ээс
![]() |
После начала алгоритма в блоке 1 в соответствие с ГОСТ задаются значения показателей, характеризующих качество электроэнергии в судовой сети. В следующем блоке 2 выполняется анализ принципиальных, скелетных
С учетом полученных данных, в блоке 3 реализуется процедура определения основных и паразитных параметров электрооборудования ЭЭС, которая в сочетании с анализом схем и режимных параметров судовых ПП, проведенным в блоке 4, позволяет перейти к блоку 5. Содержание блока 5 заключается в составлении схем замещения ЭЭС с ПП для временного и частотного анализа с учетом паразитных параметров. Блок 6 соответствует проведению анализа электромагнитных процессов в ЭЭС как в идеализированном (без учета паразитных параметров и ВЧ колебаний), так и реальном режиме (с учетом паразитных параметров и ВЧ колебаний), на основании полученных схем замещения.
От блока 6 осуществляется естественный переход к блоку 7, в котором определяются гармоники и коэффициент несинусоидальности напряжения в ЭЭС (производится оценка ЭМП). В блоке 8 на основании сравнения показателей качества электроэнергии судовой ЭЭС, заданных в блоке 1 и полученных расчетным путем в блоке 7, принимается решение о повышении ее качества. При отрицательном решении («нет») происходит переход в конец алгоритма, а при положительном («да») в блоке 9 производится выбор методов и средств снижения ЭМП, генерируемых в сеть полупроводниковыми преобразователями.
С учетом выбранной в блоке 9 защиты от ЭМП, в блоке 10 составляются схемы замещения ЭЭС с ПП и фильтрами для временного и частотного анализа. После анализа данных характеристик в блоке 11 выполняется оценка коэффициента несинусоидальности напряжения в ЭЭС с фильтрами, с учетом коммутационных ВЧ колебаний, вызванных работой ПП.
В условном блоке 12 сравниваются заданные в блоке 1 и полученные в блоке 11 показатели качества электроэнергии судовой ЭЭС и принимается решение о необходимости дальнейшего снижения уровня ЭМП.
При положительном решении («да») происходит возврат к блоку 9 и организуется цикл, а при отрицательном («нет») происходит переход в конец алгоритма, что свидетельствует о удовлетворении условий по снижению уровня ЭМП в судовой ЭЭС с ПП.
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЧ ПОМЕХ В ЭЭС С ПОЛУПРОВОДНИКОВЫМИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ ПРИ НАЛИЧИИ ПАРАЗИТНЫХ ПАРАМЕТРОВ
![]() | ![]() |
а | б |
Рис. Схема замещения (а), фазное напряжение и ток (б) на шинах ГРЩ в судовой с одиночным трехфазным мостовым УВ |
Таблица
Аналитические выражения для идеализированных кривых фазного тока и напряжения в системе с трехфазным выпрямителем
Интервал ![]() | Раб. вент. | Ток, потребляемый преобразователем ![]() | Напряжение на ГРЩ ![]() |
![]() | 5, 6 | ![]() | |
![]() | 5, 6, 1 | ![]() | ![]() |
![]() | 6, 1 | ![]() | ![]() |
![]() | 6, 1, 2 | ![]() | ![]() |
![]() | 1, 2 | ![]() | ![]() |
![]() | 1, 2, 3 | ![]() | ![]() |
![]() ![]() |
![]() | ![]() |
а | б |
Рис. Схема замещения (а), фазное напряжение и ток (б) на шинах ГРЩ в судовой ЭЭС с одиночным двенадцатифазным мостовым УВ |
Аналитические выражения для идеализированных кривых фазного тока и напряжения в системе с двенадцатифазным выпрямителем
Интервал ![]() | Раб. вент. | Ток потребляемый преобразователем ![]() | Напряжение на ГРЩ ![]() |
![]() | 12, 1,2, 3, 4 | ![]() | ![]() |
![]() | 1, 2, 3, 4 | ![]() | ![]() |
![]() | 1, 2, 3, 4, 5 | ![]() | ![]() |
![]() | 2, 3, 4, 5 | ![]() | ![]() |
![]() | 2, 3, 4, 5, 6 | ![]() | ![]() |
![]() | 3, 4, 5, 6 | ![]() | ![]() |
![]() | 3, 4, 5, 6, 7 | ![]() | ![]() |
Продолжение таблицы
![]() | 4, 5, 6, 7 | ![]() | ![]() |
![]() | 4, 5, 6, 7, 8 | ![]() | ![]() |
![]() | 5, 6, 7, 8 | ![]() | ![]() |
Схемы замещения управляемых выпрямителей и определение параметров коммутационных высокочастотных колебаний
![]() | ||
Рис Схема замещения судовой ЭЭС с УВ для расчета коммутационных процессов с учетом собственных емкостей | ||
![]() | ![]() | |
а | б | |
![]() | ||
в | ||
Рис. Схемы замещения системы СГ–УВ для расчета коммутационных процессов с учетом собственных емкостей: а – при включении вентиля VD3; б – при выключении вентиля VD1; в – для расчета свободных составляющих | ||
При включении вентиля
![]() ![]() |
при выключении
![]() ![]() |
где – амплитуда линейной ЭДС питающей сети.
.
При включении вентилей
![]() ![]() |
При выключении
![]() ![]() |
Уравнение для свободной составляющей коммутационного переходного процесса в линейном напряжении имеет вид
![]() |
Выражение справедливо при включении и выключении вентиля. Во втором случае обратный ток .
Находя оригинал в случае комплексно-сопряженных корней, имеем:
– при включении вентиля
![]() |
где ;
;
– при выключении вентиля
![]() |
где
;
;
.
![]() |
Режим работы управляемых выпрямителей с учетом коммутационных высокочастотных колебаний
Результирующая кривая искажений фазного напряжения определяется выражением
![]() |
Колебательная составляющая напряжения сети, возникающая при выключении вентиля на -м коммутационном участке имеет вид
![]() |
где – скачок напряжения в идеализированном импульсе
;
– коэффициент перенапряжения;
,
;
и
– порядки частоты и коэффициента затухания колебаний при выключении вентиля;
– угол, определяющий начало i-го колебания.
.
![]() | ![]() | ||
а | б | ||
Рис. Упрощенные эквивалентные схемы судовых ЭЭС при наличии паразитной емкости ![]() ![]() | |||
![]() | ![]() | ||
а | б | ||
![]() | |||
в | |||
Рис. Кривые: а, б – фазных напряжений на шинах ЭЭС с трех – и двенадцатифазным УВ; в – идеализированной и колебательной составляющих | |||
Колебательная составляющая напряжения сети, возникающая при включении вентиля на -м коммутационном участке имеет вид
![]() |
где – скачок напряжения в идеализированном импульсе
при включении вентиля;
;
и
– порядки частоты и коэффициента затухания колебаний при включении вентиля;
– угол, определяющий начало
-го колебания;
– угол, характеризующий изменение начальной фазы колебания в зависимости от степени перенапряжения;
,
– коэффициент перенапряжения.
Значения скачков напряжения при включении и выключении вентиля, где при выключении вентиля принимается равной нулю.
![]() |
где знак «+» соответствует значениям , а знак «–» –
.
Идеализированные искажения определяются индивидуально для каждого коммутационного интервала.
Результирующая кривая искаженного фазного напряжения описывается выражением
![]() |
Основные аналитические выражения для расчета кривых фазных напряжений на шинах судовых ЭЭС с трехфазным и двенадцатифазным УВ
Гармоники и коэффициент несинусоидальности напряжения в системах с управляемыми выпрямителями