Продолжение табл. 5.1

Наименование аппаратуры или шин	Место установки	Номинальное напряжение, кВ		Номинальный ток, А
		Uном.ап	Uном.уст	Iном.ап	Iном.уст
Амперметр М151 с наружным шунтом 75ШСМ	Сторона постоянного напряжения	-----	-----	750	500
Вольтметр Э140	Сторона постоянного напряжения	0,45	0,275	-----	-----

6. Построение диаграмм электромагнитных процессов

В СХЕМЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Диаграммы вторичных фазных напряжений в заданном, управляемом, режиме (рис. 6.1) не отличаются от неуправляемого режима, однако отмеченные на них точки 1-6 соответствуют моментам открытия вентилей при наличии угла управления . Таким образом, вентили какого-либо плеча открываются в одной из точек 1-6, после этого начинается процесс коммутации, т.е. ток одного вентильного плеча плавно нарастает, а другого – плавно убывает. Получается, что любой вентиль дважды за период находится в коммутации, продолжительность открытого состояния вентилей увеличивается на угол  по сравнению с ранее построенными диаграммами.

Выпрямленное напряжение на холостом ходу, как и прежде, определяется напряжениями тех фаз, вентили которых открыты в данный момент, но из-за угла  это уже не огибающая напряжений фаз вентильной обмотки. Выпрямленное напряжение приобретает пилообразную форму со скачками в моменты включения следующей группы тиристоров. Коммутация усугубляет искажение формы выпрямленного напряжения, создавая дополнительные скачки, обусловленные усреднением фазных напряжений одновременно проводящих фаз в кривой выпрямленного напряжения. Наличие провалов в кривой выпрямленного напряжения вызывает снижение среднего его значения.

Напряжение на вентильном плече, например на тиристоре VS1 (рис. 6.2), определяется как разность напряжений соответствующей фазы (точка а₁) и катода выпрямителя (точка К или +-шина). Для тиристора VS1 напряжение на нем равно разности напряжений u_a и u_d. При построении следует учитывать, что напряжение фазы а₁ в периоды коммутации равно полусумме ее фазного напряжения и напряжения другой коммутирующей фазы. По построенной кривой видно, что когда тиристор открыт, то напряжение на нем определяется прямым паданием напряжения, а также, что имеются интервалы, когда напряжение на тиристоре положительно, а тиристор все еще закрыт.

Ток во вторичной обмотке равен току вентильного плеча и его построение не вызывает трудностей. Ток в первичной обмотке трансформатора строится по принципам, изложенным в разделе 1. При наличии процесса коммутации токи на коммутационном интервале плавно изменяются от одного внекоммутационного значения к другому.

7. Рачет эксплуатационных характеристик и показателей качества электроэнергии

7.1. Качество выпрямленного напряжения

Выпрямленное напряжение содержит не только постоянную составляющую, но и переменную, причем, чем она меньше, тем выше качество электроэнергии, отдаваемой преобразователем. Это качество зависит от схемы преобразователя и величины нагрузки. В данной работе исследуется лишь зависимость качества напряжения от схемы, т. е. при холостом ходе.

В кривой выпрямленного напряжения содержатся гармонические составляющие с номерами

, (7.1)

где k=1, 2, 3, 4,  , ограничимся k=1, 2, 3, 4, 5.

Действующее значение каждой гармоники в управляемом режиме

, (7.2)

неуправляемом режиме

. (7.3)

Действующее значение переменной составляющей выпрямленного напряжения в управляемом режиме

, (7.4)

неуправляемом режиме

. (7.5)

Качество выпрямленного напряжения определяется коэффициентом полной волнистости. В управляемом режиме

, (7.6)

неуправляемом режиме

. (7.7)

Расчет коэффициентов волнистости для неуправляемого режима по формулам (7.1), (7.3), (7.5), (7.7) помещаем в табл. 7.1, а для управляемого режима по формулам (7.1), (7.2), (7.4), (7.6) – в табл. 7.2.

Таблица 7.1

Расчет коэффициента волнистости для неуправляемого режима

n	2/n^2-1	Udn, В	U^2dn, В	U^2dn, В^2	Ud, В	d
6	0,0404	12,93	167,2	180	13,42	0,04193
12	0,0099	3,16	10
18	0,0044	1,4	2
24	0,0025	0,79	0,6
30	0,0016	0,5	0,25

Таблица 7.2

Расчет коэффициента волнистости для управляемого режима

n	1+n^2tg^2	Udn, В	U^2dn, В	U^2dn, В^2	Ud, В	d
6	3,6	40,35	1628	2302	47,98	0,1732
12	7	19,17	368
18	10,43	12,66	160
24	13,88	9,46	90
30	17,34	7,56	57

По результатам расчета видно, что в управляемом режиме по сравнению с неуправляемым резко возрастают амплитуды гармоник, кроме того, затухание амплитуды гармоники с возрастанием ее номера уменьшается, т. е. возрастает влияние гармоник с большой частотой. В итоге, значительно увеличивается коэффициент волнистости, что говорит о снижении качества выпрямленного напряжения.