8 Коэффициент мощности Выпрямитель Инвертор Коэффициентом мощности инвертора

8 Коэффициент мощности Выпрямитель Инвертор Коэффициентом мощности инвертора называется выпрямителя называется отношение активной мощности, возвращаемой в потребляемой из сети к полной сети, к полной мощности, потребляемой из сети возвращаемой в сеть Т. к. ток, потребляемой из сети выпрямителем и возвращаемой в сеть инвертором не синусоидален (рис. 8. 1), то он состоит из основной гармоники i 1(1) частотой f 1=50 Гц и ряда высших гармоник. Активная мощность создается только током основной гармоники. Поэтому коэффициент мощности равен (8. 1)

где m 1 – число фаз сетевой обмотки; P 1 a, S – активная и полная мощность потребляемая выпрямителем из сети, возвращаемая инвертором в сеть; I 1(1), I 1 – действующее значение соответственно основной гармоники и полного тока фазы СО; 1(1) – угол сдвига тока i 1(1) относительно напряжения u 1. Отношение называется коэффициентом искажения (коэффициентом формы) тока СО При идеальном трансформаторе численное значение (γ=0) ν=0, 955 для шестипульсовых схем (m=6) ν =0, 988 для двеннадцатипульсовых схем (m=12)

Рассмотрим временные диаграммы напряжения u 1 и тока i 1 для фазы А управляемого выпрямителя с углом регулирования α при угле коммутации γ. Как видно из рисунка 8. 1 ось симметрии тока i 1 будет сдвинута относительно оси симметрии напряжения u 1 на угол φ1(1).

Рисунок 8. 1 - Временные диаграммы напряжения и тока фазы А

На коэффициент мощности выпрямителя и инвертора оказывает влияние ток холостого хода Iхх преобразовательного трансформатора. Рассмотрим векторные диаграммы тока потребляемой сети выпрямителем и током возвращаемой в сеть инвертором с учетом тока холостого хода (рис. 8. 2).

б) а) Рисунок 8. 2 – Векторная диаграмма токов сетевой обмотки выпрямителя(а) и инвертора(б) Угол сдвига основной гармоники тока относительно напряжения (8. 2) Активная составляющая основной гармоники тока (8. 3) (8. 2’) (8. 3’)

Реактивная составляющая основной гармоники тока (8. 4) (8. 4’) Полный реактивный ток с учетом тока Iх. х трансформатора (8. 5) (8. 5’) Полный ток потребляемый из сети (8. 6)

Угол сдвига тока относительно напряжения сетевой обмотки Определим cosφ выпрямителя инвертора с учетом тока холостого хода. После подстановки значения I 1 а из (8. 3), I 1 r из (8. 5) в (8. 6) и ряда преобразований значения cosφ определяется из выражения: выпрямителя (8. 7) Инвертора после подстановки I 1 a из (8. 3') и I 1 r из (8. 5') в (8. 6) и ряда преобразований получим (8. 7’)

Коэффициент мощности выпрямителя с учетом коэффициента искажения ν и cosφ1 (8. 7) равен (8. 8) Коэффициент мощности инвертора с учетом коэффициента искажения ν и cosφ1 (8. 7') равен (8. 8’) На рисунке 8. 2 показана зависимость коэффициента мощности шести и двеннадцатипульсового выпрямителя от тока нагрузки Id и коэффициента мощности шести и двеннадцатипульсового инвертора от входного тока IИ

Рисунок 8. 3 – Коэффициент мощности ВИП