Исследование трёхуровневого) инвертора

14.1. Цель работы.Исследование трёхуровневого инвертора с симметричным управлением и синусоидальной широтно-импульсной модуляцией при работе на активно-индуктивную нагрузку.

14.2. Указания к выполнению работы.К выполнению работы следует приступить после изучения раздела теоретического введения учебного пособия 5.6. В качестве дополнительной литературы рекомендуется воспользоваться [1, 2].

Содержание работы.

14.3.1. Исследование коэффициента гармоник выходного тока и напряжения одноплечевого трёхуровневого инвертора с симметричным управлением, с синусоидальной широтно-импульсной модуляцией при работе на активно-индуктивную нагрузку.

14.3.2. Исследование коэффициента гармоник выходного тока и напряжения трёхфазного трёхуровневого инвертора с симметричным управлением, с синусоидальной широтно-импульсной модуляцией при работе на активно-индуктивную нагрузку.

14.4. Описание виртуальной установки.Виртуальная лабораторная установка для исследований по п. 14.3. показана на рис. 14.1. Она содержит:

· два источника постоянного напряжения (240 V) c общей точкой;

· два фиксирующих диода – Clamped diode (Diode, Diode 1);

· активно-индуктивную нагрузку (R, L);

· измеритель мгновенного тока в нагрузке (L Load);

· измеритель мгновенного напряжения на нагрузке (U Load);

· блок для измерения коэффициента гармоник тока нагрузки (THD I) и аналогичный блок для измерения коэффициента гармоник напряжения на нагрузке (THD U);

· блок для наблюдения (измерения) мгновенных значений тока нагрузки и напряжения на нагрузке (Scope);

· блок для измерения значений коэффициентов гармоник тока и напряжения на нагрузке (Display);

· блок управления инвертором (Control System);

· блок задания модулирующего напряжения (Sine Wave).

В отличие от предыдущих работ здесь новыми являются блок управления и блоки, измеряющие коэффициент гармоник.

Модель блока управления показана на рис. 14.2.

Этот блок описан ранее (гл. 5). Частота ГПН здесь равна 500 Гц, амплитуда ГПН равна 2 В.

Блок для измерения коэффициента гармоник является библиотечным блоком из библиотеки Powerlib/Extras/Measurement, окно настройки его параметров показано на рис. 14.3.

Рис. 14.1.Модель однофазного трёхуровневого инвертора

В поле настройки вводится частота, на которой производится измерение. В данном случае она равна частоте модулирующего напряжения на входе блока управления (блок Sine Wave).

Порядок проведения работы

Исследование коэффициента гармоник выходного тока и напряжения одноплечевого трёхуровневого инвертора с симметричным управлением, с синусоидальной широтно-импульсной модуляцией при работе на активно-

Рис. 14.2.Модель блока управления

Рис. 14.3.Окно настройки измерителя коэффициента гармоник

индуктивную нагрузку по п. 14.3.1 содержания работы проводится на виртуальной установке (рис. 14.1).

Параметры источника питания, силовых модулей инвертора и его блока управления задаются преподавателем. Параметры моделирования показаны на рис. 14.4.

Исследование коэффициента гармоник осуществляется при изменении сопротивления нагрузки и неизменной индуктивности нагрузки L = 0, 01 Гн. Сопротивление изменяется в пределах от 10 до 100 Ом. При этом для каждого значения рассчитывается постоянная времени нагрузки оставалась неизменной, равной (с).

Рис. 14.4.Окно настройки параметров моделирования

Моделирование проводится для каждого значения сопротивления нагрузки.

Результаты моделирования заносятся в табл. 14.1.

Табл. 14.1

Данные	Измерения	Вычисление
(Ом)	THD I	THD U	(c)

Мгновенные значения тока в нагрузке можно наблюдать на экране осциллоскопа (рис. 14.5).

По результатам табл. 14.1 строятся зависимости THD I, THD U= f( ).

Рис. 14.5.Ток и напряжение на выходе инвертора

14.5.2 Исследование коэффициента гармоник выходного тока и напряжения трёхфазного трёхуровневого инвертора с симметричным управлением, с синусоидальной широтно-импульсной модуляцией при работе на активно-индуктивную нагрузку по п. 14.3.2 содержания работы проводится на виртуальной установке, модель которой показана на (рис. 14.6).

Трёхфазный мостовой инвертор состоит из трёх одноплечевых, рассмотренных выше и включённых в блоки Subsystem. Содержание блока Subsystem показано на рис. 14.7. Управление блоками осуществляется от трёх модулирующих напряжений, сдвинутых по фазе на 120 (блоки Sine Wave, Sine Wave1, Sine Wave2).

Исследование коэффициента гармоник осуществляется при изменении одновременно трёх сопротивлений нагрузки и неизменных индуктивностях нагрузки L = 0, 01 Гн. Сопротивление изменяется в пределах от 10 до 100 Ом. При этом для каждого значения рассчитывается постоянная времени нагрузки оставалась неизменной, равной (с). Моделирование проводится для каждого значения сопротивления нагрузки. Результаты моделирования заносятся в табл. 14.1.
92

Рис. 14.6.Модель трёхфазного трёхуровневого инвертора

Мгновенные значения тока в нагрузке можно наблюдать на экране осциллоскопа (рис. 14.8).

По результатам табл. 14.1 строятся зависимости THD I, THD U = f( ).

Содержание отчёта.

14.6.1. Схема виртуальной установки трёхфазного трёхуровневого инвертора.

14.6.2. Зависимости коэффициента гармоник тока и напряжения от постоянной времени нагрузки для одноплечевого трёхуровневого инвертора.

14.6.3. Зависимости коэффициента гармоник тока и напряжения от постоянной времени нагрузки для трёхфазного трёхуровневого инвертора.

14.6.4. Выводы по работе.

Рис. 14.7.Модель трёхфазного трёхуровневого инвертора

Рис. 14.8. Напряжение и ток нагрузкитрёхфазного

трёхуровневого инвертора

1. В.М. Степанов, В.С. Косырихин. Электроснабжение промышленных предприятий: Учеб. пособие для вузов. Тула, изд-во «Шар», 2000-103 с.

2. В.М. Степанов, В.С. Косырихин. Потери мощности и электроэнергии их снижение: Учеб. пособие для вузов. Тула, изд-во «Шар», 2000.

3. В.С. Косырихин Электрические аппараты. Методические указания по выполнению курсовой работы для студентов специальности 2105. Тула, ТулГу, изд-во РИО, 1992.

4. В.С. Косырихин Выбор электрооборудования силового канала электропривода промышленных установок и технологических комплексов. Методические указания для курсового и дипломного проектирования. Направление 551300 «Электротехника, электромеханика и электротехнологии ».Специальность180400 «электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов».- Тула, ТулГу, изд-во РИО, 1997.

5. В.С. Косырихин Электроснабжение промышленных предприятий и установок. Методические указания по выполнению курсового проекта для студентов специальности 2105. Тула, ТулГу, изд-во РИО, 1992.

6. В.С. Косырихин Основы электроснабжения. Методические указания по выполнению курсового проекта для студентов специальности 180400.- Тула, ТулГу, 2000.

7. В.С. Косырихин. Электроснабжение промышленных предприятий. Методические указания по выполнению курсового проекта для студентов специальности 180400, 100400.- Тула, ТулГУ, 2001.

8. Справочник по проектированию электроснабжения / под. ред. Ю.Г. Барыбина и др.-М.: Энергоиздат., 1990.-576 с. (электроустановки промышленных предприятий / под общ. ред. Ю.Н. Тищенко и др.).

9. Справочник по проектированию электрических сетей и электрооборудования / под. ред. Ю.Г. Барыбина и др.-М.: Энергоиздат., 1991.-464 с. (электроустановки промышленных предприятий / под общ. ред. Ю.Н. Тищенко и др.).

10. Справочник по электрическим аппаратам высокого напряжения / Н. М. Адоньев, В.В. Афанасьев, И.М.Бортник и др.; под ред. В.В.Афанасьева.-Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1987. – 544 с.: ил.

11. СТ СЭВ 3230-81. Электроустановки на напряжение до 1000В переменного тока и до 1500В постоянного тока.

12. ГОСТ 12.1.030-81. Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление.

13. Правила устройства электроустановок. 6 изд. М.: Главгосэнергонадзор, 1998.

14. Правила устройства электроустановок 7 изд.-М.: «Изд. ЭНАС», 1999.

15. Указания по расчету электрических нагрузок систем электроснабжения (РТМ 36.18.32.0.1-89).

16. Инструкция по проектированию электроснабжения промышленных предприятий; СН174-75. М.: Стройиздат, 1977.

17. ГОСТ 13109-87. Электрическая энергия. Требования к качеству электрической энергии в электрических сетях общего назначения.

18. ГОСТ 13109-67 Электрическая энергия. Нормы качество электрической энергии у её приемников, присоединенных к электрическим сетям общего назначения. М.: изд-во стандартов, 1985.

19. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей М.: Энергоатомиздат, 1988.

20. Белоусов Н.И. и др. Электрические кабели, провода и шнуры. Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1987, - 576 с.

21. Смирнов А.Д., Антипов К.М. Справочная книжка энергетика. - 4-е изд. М.: Энергоатомиздат, 1984-440 с.

Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112Следующая