Содержание
Введение 3
1. Теоретические основы построения и управления статистическим преобразователями частоты, работающими параллельно на общую нагрузку 6
1. 1. Условия обеспечения параллельной работы источников стабильной частоты на базе полупроводниковых преобразователей. 6
1, 2. Статический и динамический режимы параллельной работы НПЧ ЕК на общую нагрузку 13
1. 3. Повышение равномерности распределения мощности нагрузки между параллельно работающими источниками стабильной частоты 15
1. 4. Построение системы регулирования при параллельной работе полупроводниковых преобразователей с синусоидальным стабилизированным выходным напряжением 18
2. Способы построения и управления статистическими преобразователями частоты, работающими на параллельно на общую нагрузку 26
Заключение 39
Список литературы 43
Введение
Актуальность. Расширение номенклатуры электрооборудования и pder мощности автономных систем при одновременно высоких требованиях к качеству вырабатываемой электроэнергии и надежности электропитания, появление новых, нетрадиционных источников электрической энергии (ветроэнергетика, малая гидроэнергетика и т.д.), объединяемых в локальную или промышленную сеть, определили актуальность анализа условий обеспечения режима параллельной работы непосредственных преобразователей частоты с естественной коммутацией, как источников стабильной частоты, на общую нагрузку в статическом и динамическом режимах.
Первичным источником электрической энергии в таких системах может осиленная сеть с резервным аккумулятором в звене постоянного тока, магнитоэлектрический синхронный генератор с переменной скоростью вращения вала (ветроэнергетика, малая энергетика, автономные системы электропитания подвижных объектов) или дизель-генераторная установка. При этом функция стабилизации параметров выходной энергии возлагается, как правило, на статический преобразователь частоты. I
Для достижения необходимого уровня мощности системы и требуемой надежности питания технологически целесообразно строить систему электропитания по модульному принципу, реализуя режимы как независимой, так и параллельной работы всех или части модулей на общую нагрузку.
При таком подходе к построению систем возникает противоречие между необходимостью обеспечить высокий уровень стабилизации параметров выходного напряжения (действующее значение, амплитуда, фаза), требующего "жесткости" внешней характеристики источника-модуля по соответствующему параметру, и заданного (обычно равномерного) распределения составляющих мощности общей нагрузки между модулями, требующего "мягких" внешних характеристик.
Разрешение указанного противоречия при любом типе первичного источника, используемого в системе преобразователя возможно несколькими путями [2]:
- построением модулей с защитой по собственному току (мощности);
- использованием в системе ведущего модуля;
- применением взаимного регулирования модулей по параметрам их токов и выходных напряжений.
Два последних варианта построения систем позволяют реализовать астатическое регулирование их выходных параметров. Но при этом возникает задача оптимизации параметров системы регулирования в режиме параллельной работы, обладающей достоинствами астатического регулирования и максимальной точности распределения нагрузки между модулями.
Цель данной работы – провести обзор способов включения и управления источниками переменного тока при параллельном режиме на общую нагрузку.
В работе поставлены следующие задачи:
* Рассмотреть условия обеспечения параллельной работы стабильной частоты на базе полупроводниковых преобразователей;
* Рассмотреть статический и динамический режимы параллельной работы НПЧ ЕК на общую нагрузку;
* Рассмотреть повышение равномерности распределения мощности нагрузки между параллельно работающими источниками стабильной частоты;
* Рассмотреть построение системы регулирования при параллельной работе полупроводниковых преобразователей с синусоидальным стабилизированным выходным напряжением;
* Рассмотреть способы построения и управления статистическими преобразователями частоты, работающими на параллельно на общую нагрузку.
В качестве информационной базы исследования в работе использованы труды Бородина Н.И., Харитонова С.А., Берестова В.М., Коробкова Д.В.
1. Теоретические основы построения и управления статистическим преобразователями частоты, работающими параллельно на общую нагрузку
1. 1. Условия обеспечения параллельной работы источников стабильной частоты на базе полупроводниковых преобразователей.
Для источников переменного тока стабильной частоты условиями включения в режим параллельной работы являются:
- равенство мгновенных частот выходных напряжений (синхронная работа);
- равенство номинальных значений фаз выходных напряжений источников, объединяемых при параллельной работе (синфазная работа);
- равенство номинальных действующих значений выходных напряжений;
- одинаковая форма выходных напряжений источников.
В источниках питания с использованием статических преобразователях частоты с синусоидальным выходным напряжением необходимо воздействовать на задающие генераторы систем управления преобразователями с целью выравнивания мгновенных частот выходных напряжений с минимальным фазовым рассогласованием. При этом возможны различные варианты построения системы синхронизации:
- система с одним задающим генератором ( ЗГ);
- синхронизация от общего ЗГ;