Текст ПЗ ВКР (1221353), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

Рисунок 3.1 – Зависимость коэффициента THDu от U_rms для четырехуровневого АИН с минимальным числом ключей : 1 – треугольная форма модулирующего напряжения, f_НЕС=300 Гц; 2 – синусоидальная форма модулирующего напряжения, f_НЕС=600 Гц; 3 – синусоидальная форма модулирующего напряжения, f_НЕС=300 Гц

Рисунок 3.2 – Зависимость коэффициента THDu от U_rms для двухуровневого АИН: 1 – синусоидальная форма модулирующего напряжения, f_НЕС=300 Гц; 2 – синусоидальная форма модулирующего напряжения, f_НЕС=600 Гц

Рисунок 3.3 – Осциллограммы напряжений при работе четырехуровневого АИН с минимальным числом ключей (Uпилы = 0 В): а – при синусоидальной форме модулирующего напряжения, f_НЕС=300 Гц; б – при синусоидальной форме модулирующего напряжения, f_НЕС=600 Гц; в – при пилообразной форме напряжения, f_НЕС=300 Гц

Осциллограмма напряжений при работе двухуровневого инвертора приведена на рисунке 3.4. На данной осциллограмме представлена форма напряжения АИН, а так же модулирующего (пилообразного и синусоидального), (Uпилы = 0 В).

Рисунок 3.4 – Осциллограммы напряжений при работе двухуровневого АИН

Для наглядного примера ниже представлены осциллограммы напряжений АИН при работе двухуровневого и типового четырехуровневого инвертора при Uпилы = 40 В (рисунок 3.5).

Рисунок 3.5 – Осциллограммы напряжений АИН при Uпилы = 40 В: а – для четырехуровневого инвертора с минимальным числом ключей; б – для двухуровневого инвертора

4 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ИНВЕРТОРА НАПРЯЖЕНИЯ И АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

В данном пункте будет рассмотрена зависимость влияния системы управления на выходной ток.

Искажение синусоидальности формы напряжения АТД создает искажение синусоидальности тока, что влечет за собой повышение непроизводительных потерь энергии в нем. Искажение синусоидальности тока определяется коэффициентом искажения синусоидальности кривой тока или total harmonic distortion of current (или THDi). При увеличении величины высших гармоник тока возрастают дополнительные непроизводственные потери в АТД, в результате чего снижается его КПД [8, 21, 22].

Коэффициент искажения синусоидальности кривой (THDi) определяется по формуле

, (4.1)

где I_rms – величина тока двигателя;

I₁ – первая гармоническая составляющая тока.

Рассмотрим изменение коэффициента THDi при изменении параметров АТД, а точнее изменение скольжения и частоты вращения ротора. В таблице 4.1 представлены данные зависимости для четырехуровневого АИН с минимальным числом ключей.

В программе OrCAD Capture были измерены параметры двигателя, такие как: I_rms, I_1amp (амплитудное значение тока), I₁. Коэффициент THDi рассчитан по формуле 4.1.

Таблица 4.1 – Значения коэффициента искажения синусоидальности кривой четырехуровневого АИН с минимальным числом ключей при изменении скольжения и частоты вращения ротора

Параметры	Значения
UШИМ (син), В	0	20	40	60	80	100
При n2=0, S=1
Irms, А	6,1487	4,7142	3,3867	2,6341	2,2587	2,0337
I1amp, А	8,693	6,660	4,778	3,706	3,172	2,852
I1 А	6,147	4,709	3,378	2,621	2,243	2,016
THDi, %	2,660	4,581	7,097	10,133	11,901	13,160
При n2=10, S=0,8
Irms, А	5,8363	4,4749	3,2154	2,5016	2,1456	1,932
I1amp, А	8,250	6,321	4,534	3,518	3,011	2,706
I1 А	5,834	4,469	3,206	2,487	2,129	1,914
THDi, %	2,860	4,990	7,567	10,731	12,609	13,857
При n2=20, S=0,6
Irms, А	5,3501	4,1027	2,9488	2,2955	1,9694	1,7739
I1amp, А	7,562	5,793	4,156	3,224	2,759	2,480
I1 А	5,347	4,096	2,939	2,280	1,951	1,754
THDi, %	3,483	5,636	8,370	11,789	13,775	15,142
При n2=30, S=0,4
Irms, А	4,5351	3,4791	2,5023	1,9501	1,6745	1,5092
I1amp, А	6,407	4,908	3,521	2,732	2,338	2,102
I1 А	4,531	3,471	2,490	1,932	1,653	1,486
THDi, %	4,506	6,935	10,007	13,899	16,180	17,745
При n2=40, S=0,2
Irms, А	3,0935	2,3767	1,7138	1,3412	1,1548	1,0429
I1amp, А	4,364	3,343	2,398	1,861	1,592	1,431
I1 А	3,086	2,364	1,696	1,316	1,126	1,012
THDi, %	7,127	10,380	14,557	19,806	22,821	24,865

Окончание таблицы 4.1

Параметры	Значения
UШИМ (син), В	0	20	40	60	80	100
При n2=46, S=0,08
Irms, А	1,8765	1,4465	1,0494	0,827	0,7144	0,6462
I1amp, А	2,636	2,020	1,449	1,124	0,962	0,865
I1 А	1,864	1,428	1,025	0,795	0,680	0,612
THDi, %	11,532	16,021	22,070	28,623	32,017	34,122

Для наглядного примера на рисунке 4.1 представлена зависимость коэффициента THDi=f(S), а на рисунке 4.2 – THDi=f(I_rms) для четырехуровневого АИН.

Рисунок 4.1 – Зависимость коэффициента THDi от скольжения S для четырехуровневого АИН: 1 – при U_ШИМ (син) = 0 В; 2 – при U_ШИМ (син) = 20 В; 3 – при U_ШИМ (син) = 40 В; 4 – при U_ШИМ (син) = 60 В; 5 – при U_ШИМ (син) = 80 В; 6 – при U_ШИМ (син) = 100 В

Рисунок 4.2 – Зависимость коэффициента THDi от величины тока двигателя I_rms для четырехуровневого АИН: 1 – при n₂=0, S=1; 2 – при n₂=10, S=0,8; 3 – при n₂=20, S=0,6; 4 – при n₂=30, S=0,4; 5 – при n₂=40, S=0,2; 6 – при n₂=46, S=0,08

Характеристики

Список файлов ВКР