Энергетические характеристики тиристорного ЭП

К энергетическим характеристикам тиристорного ЭП относят коэффициент мощности и коэффициент полезного действия.

Коэффициент мощноститиристорного ЭП определяется отношением активной мощности, потребляемой вентильным преобразователем (ВП) из питающей сети по первой (основной) гармоники P ₁₍₁₎ к полной мощности S ₁, потребляемой из питающей сети [11]:

, (118)

где

P ₁₍₁₎ = m ₁ U ₁ I ₁₍₁₎cosφ₍₁₎ – активная мощность, потребляемая ВП из питающей сети по первой (основной) гармоники;

S ₁= m ₁ U ₁ I ₁ – полная мощность, потребляемая ВП из питающей сети;

m ₁– число фаз сети, питающей ВП;

U ₁ – действующее значение напряжение фазы сети, питающей ВП;

I ₁ – действующее значение тока фазы сети, питающей ВП;

I ₁₍₁₎ – действующее значение первой гармоники тока фазы сети, питающей ВП;

φ₍₁₎ – фазовый сдвиг первой гармоники тока фазы по отношению к первой гармонике напряжения фазы сети, питающей ВП;

(119)

где

I ₁₍₁₎/ I ₁= k _иск – коэффициент искажения формы тока питающей сети;

cos φ₍₁₎ = k _сдв – коэффициент сдвига первой гармоники тока питающей сети по отношению к напряжению.

Как было показано выше, кривые токов, потребляемых ВП, отличны от синусоидальной формы и, кроме первой (основной) гармоники, содержат в своем составе и высшие гармонические, порядок которых k ' определяется соотношением

k '= k k _т m ₂ ±1,

где k =1, 2, 3, 4, …– натуральный ряд чисел.

По формуле (106) нетрудно определить, что в кривой первичного тока трехфазной мостовой схемы выпрямления (k _т m ₂=6) содержатся гармоники порядков 5, 7, 11, 13 и выше, а в кривой трехфазной однотактной схемы выпрямления (k _т m ₂=3) содержатся высшие гармоники порядков 2, 4, 5, 7 и выше.

Амплитуда высшей гармоники при прямоугольной форме кривой тока обратно пропорциональны номеру гармоники, т.е.:

Следует отметить, что гармоники более высоких порядков имеют меньшую амплитуду и легче отфильтровываются вследствие более высокой частоты. Поэтому многофазные схемы ВП оказывают меньшее отрицательное влияние на работу силовой сети переменного тока.

Без учета коммутационных процессов коэффициент искажения формы тока питающей сети ВП

Для трехфазной мостовой схемы ВП коэффициент искажения формы тока первичной сети при L_d =∞

С учетом коммутационных процессов коэффициент искажения несколько увеличивается, что приводит к повышению коэффициента мощности ВП в целом.

Так, для трехфазной мостовой схемы ВП коэффициент искажения определяется по формуле

Без учета угла коммутации коэффициент сдвига равен косинусу угла регулирования, т.е.: k _сдв =cosα.

Для выпрямительного режима работы ВП с учетом угла коммутации угол φ₍₁₎= α+γ/2 коэффициент сдвига ВП определяется по формуле

При γ<30° более точные результаты определения k _сдв дает формула

Дата добавления: 2015-07-15