Схема составного выпрямителя с параллельным соединением мостов и временные диаграммы уравнительного тока и напряжения представлены на рис. 3.6.

Рис. 3.6. Схема и временные диаграммы уравнительного тока и напряжения.

К уравнительному реактору приложено напряжения равное разности напряжений на выходе выпрямительных мостов , которые сдвинуты друг относительно друга на угол 30⁰ ( ). Напряжение на уравнительном реакторе знакопеременное с линейно изменяющимися фронтами. Амплитуду напряжения вычисляют по формуле

, (3.5)

где - амплитуда линейного напряжения на входе выпрямительного моста.

Разложение в ряд Фурье дает амплитуду 1-ой гармоники напряжения уравнительного реактора в виде

. (3.6)

Индуктивность уравнительного реактора можно рассчитать по формуле, задаваясь амплитудой пульсаций 1-ой гармоники уравнительного тока

 . (3.7)

В формуле (3.7)  - частота пульсаций тока уравнительного реактора, где  - пульсность,   ( ) – частота сети.

В общем виде расчетная формула имеет вид

. (3.8)

Мощные высоковольтные преобразователи строятся путем последовательного соединения составных 12-пульсных преобразователей. Это позволяет реализовать преобразователи на напряжения до сотен кВ и мощности до сотен мегаватт. Пример построения таких преобразователей высоковольтная система электропередачи постоянного тока (HVDC) 

3.2.Активный выпрямитель.

На рис. 3.7 приведена функциональная схема системы управления трехфазного  автономного преобразователя переменного/постоянного тока, обеспечивающего стабилизацию напряжения на нагрузке при высоком коэффициенте мощности (близком к единице), что достигается путем формирования синусоидального тока, совпадающего по фазе с сетевым напряжением (cosj),  с помощью релейного регулирования тока.

           Такая схема называется активным выпрямителем, в отличие от схем выпрямителей, использующих неуправляемые и/или не полностью управляемые силовые ключи (диоды, тиристоры).

Датчик напряжения ДН1 формирует опорное напряжение синусоидальной формы, поступающее на умножитель, на другой вход которого поступает сигнал с выхода регулятора выходного напряжения. Для стабилизации выпрямленного напряжения на выходе сигнал с датчика напряжения ДН сравнивается с U_{d зад}. Отклонение ∆U_d воздействует на регулятор напряжения PH, который обеспечивает расчет требуемой амплитуды заданного тока I_{m зад}, потребляемого преобразователем со стороны сети.

Рис.3.7

В блоке перемножения формируются мгновенные значения заданного тока. В релейном модуляторе, состоящего из сумматора и релейного элемента РЭ, сравниваются мгновенные значения фазного тока (поступающего с датчика тока ДТ) с заданным током i_зад. Сигнал с выхода модулятора РЭ подается на схему РИ, выполняющую функцию распределения импульсов управления по соответствующим  силовым ключам.

Основные преимущества активного выпрямителя:

1) формирование фазных токов сети, близких по форме к синусоиде, совпадающих по фазе с сетевым напряжением;

2)  стабилизация напряжения постоянного тока U_d на заданном уровне.

Литература для самостоятельных занятий: [1], Гл.4. стр. 45-67, Гл.14. стр. 316-357; [2], Гл.3. стр. 160-169

Лекция 4

4 Компенсаторы реактивной мощности и мощности искажения.

Компенсаторы можно разделить на три группы:

• компенсаторы реактивной мощности;

• компенсаторы мощности искажения;

• компенсаторы всех неактивных составляющих полной мощности.

По способу подключения к сети различают параллельные и последовательные компенсаторы.

4.1 Компенсаторы реактивной мощности