Гармоники

• Информационные материалы

  Информационные материалы

  Гармонические колебания в сети от преобразователей в полноуправляемом мостовом включении переменного тока B6C и (B6)A(B6)C

  У большинства преобразователей для применений средней мощности есть полностью управляемая мостовая схема с тремя фазами. Ниже пример гармоники, которая может быть найдена в типичной системной конфигурации для двух углов зажигания(α = 20° и α = 60°).

  Значения  были взяты из предыдущей публикации, "Гармоники в токе сети шестипульсного преобразователя с линейной коммутацией" Х. Арреман и Г. Мольтген, Siemens Research and Development Division, Volume 7 (1978) No. 2, © Springer-Verlag 1978.

  Кроме того, формулы указаны в зависимости от фактических эксплуатационных данных в использовании, напряжения сети (напряжение холостого хода V_V0), частоты сети f_{N и}  DC тока I_d, могут использоваться для вычисления мощности короткого замыканияS_K и индуктивности якоря L_a для двигателя, к которому применяется указанный спектр гармоники.

  
  Если фактическая мощность короткого замыкания линии и/или фактическая индуктивность якоря отклоняются от расчетного значения, то они должны будут быть рассчитаны в зависимости от конкретного случая.

  Спектр гармоники, показанный ниже, получен, если значения мощности короткого замыкания S_K в точке подключения преобразователя  и индуктивность якоря L_a , рассчитанная с использованием   следующих формул, соответствует фактическим значениям устройства или системы. Если значания не соответствуют, гармоника должна быть расчитана отдельно.

  ν	Iν/I1
  	при α = 20° коэффициент искажения g = 0.962	при α = 60° коэффициент искаженияg = 0.953
  5	0.235	0.283
  7	0.100	0.050
  11	0.083	0.089
  13	0.056	0.038
  17	0.046	0.050
  19	0.035	0.029
  23	0.028	0.034
  25	0.024	0.023
  29	0.018	0.026
  31	0.016	0.019
  35	0.011	0.020
  37	0.010	0.016
  41	0.006	0.016
  43	0.006	0.013
  47	0.003	0.013
  49	0.003	0.011

  
  
  

   

  Ток первой гармоники  I₁ в качестве опорной величины определяется по следующей формуле:

  I₁ = g × 0.817 × I_d

  I_d DC постоянный ток исследуемой рабочей точки
  g  коэффициент первой гармоники 

  Ток гармонической состовляющей, рассчитанный согласно таблице,  действителен только для:

  a) Мощность короткого замыкания S_K в точке подключения преобразователя 

  S_K = V_V0²/X_N (VA)

  где

  X_N = X_K - X_D = 0.03536 × V_V0/I_d - 2π  × f_N × L_D (Ω)

  V_V0 напряжение холостого хода в точке подключения преобразователя в вольтах

  I_d DC постоянный ток исследуемой рабочей точки в амперах

  f_N частота сети в Гц

  L_D индуктивность используемого коммутирующего дросселя в Генри

  b) Индуктивность якоря L_a

  L_a = 0.0488 × V_V0/(f_N × I_d) (H)

  Если фактическая мощность короткого замыкания сетии  и/или фактическая индуктивность якоря отличаются от рассчитанных таким способом значений, требуется отдельный расчет.

  Пример:

  Дано: имеется привод со следующими данными:

  V_V0 = 400 V

  I_d = 150 A

  f_N = 50 Hz

  L_D = 0.169 mH (4EU2421-7AA10) with I_LN = 125 A

  где

  X_N = 0.03536 × 400/150 - 2 π × 0.169 × 10^–3 = 0.0412 Ω

  Получается следующая требуемая мощность короткого замыкания сети в точке подключения преобразователя:

  S_K = 400²/0.0412 = 3.88 MVA

  и следующая требуемая индуктивность якоря двигателя:

  L_a = 0.0488 × 400/(50 × 150) = 2.0 mH

  Ток гармоники I_ν (при I₁ = g × 0.817 × I_d для угла зажигания α = 20° and α = 60°) который может быть взят из таблицы, действителен  для значений S_K и  L_a которые рассчитываются этим способом. Если фактическое значение отклоняется от этого, a необходим отдельный расчет.

  Для расчета фильтра и  дроссельной компенсации рассчитанное таким бразом значение можно применять только тогда, когда  рассчитанные значения S K и  L a совпадают с фактическими значениями привода. Во всех других случаях проводится особый расчет (при использовании компенсированных машин полностью отличается, т.к. очень мала индуктивность якоря).