Дослідження електромагнітних перехідних процесів у частотнокерованому електроприводі перемикальних пристроїв трансформаторів тягових підстанцій

Abstract

UA: У статті запропоновано граничні умови вибору ємності перетворювача, що забезпечують виключення режиму автоколивань і небезпечних перенапруг при регулюванні частоти обертання електропривода; запропоновано еквівалентні схеми заміщення системи ПЧ-АД для етапу комутації струмів у двох фазах навантаження, міжкомутаційного етапу і етапу лінійного перезаряду конденсаторів; набула подальшого розвитку математична модель системи ПЧ-АД, що враховує як циклічність роботи перетворювача частоти, так і різні етапи комутації його вентилів. RU: В статье предложены граничные условия выбора емкости преобразователя, обеспечивающие выключение режима автоколебаний и опасных перенапряжений при регулировании частоты вращения электропривода; предложены эквивалентные схемы замещения системы ПЧ-АД для этапа коммутации токов в двух фазах нагрузки межкоммутационного этапа и этапа линейного перезаряда конденсаторов; получила дальнейшее развитие математическая модель системы ПЧ-АД, учитывающая как цикличность работы преобразователя частоты, так и различные этапы коммутации его вентилей. EN: The study proposes the boundary conditions for selecting the capacitance of the converter to ensure the exclusion of the mode of self-oscillation and dangerous overvoltages in controlling the frequency of rotation of the electric drive, proposed equivalent schemes for replacing the system of the IF-DR for the phase switching of currents in two load phases, between the switching phase and the phase of linear recharge capacitors, received further the development of a mathematical model of the system of the IF-AD, which takes into account both the cyclicity of the frequency converter operation and the various stages of the switching of its valves. An additional discovery of clipping diodes is not an anomaly, but a normal mode of operation of frequency converters at elevated frequencies, and, therefore, consideration of processes without taking into account this phenomenon is one of the significant assumptions of the approximate analytical method. The development of a refined model of the IF-AD system, besides, is of independent interest for the following reasons: the regime of additional opening of the cut-off diodes may be absent, as for small values of the capacity of commuting capacitors (which, however, is due to the increase of overvoltages), and at low frequencies; a number of characteristics of electromagnetic processes can be with high precision calculated without taking into account this phenomenon. This allows, as shown in the study, to allocate a sufficiently limited number of possible configurations of the power circuit at switching intervals and to describe the processes by a small number of systems of differential equations. Thus, a significant simplification of the mathematical model and a reduction in the time of machine calculation are achieved.