Pełny numer elektro.info 7-8/2017 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Harmoniczne prądów w sieci zasilania z 12-pulsowymi prostownikami diodowymi

Rys. 1. Prostownik szeregowy 12-pulsowy zasilany transformatorem typu Yyd
Rys. 1. Prostownik szeregowy 12-pulsowy zasilany transformatorem typu Yyd
Rys. J. Szymański

Poprawa jakości energii elektrycznej jest dziś zadaniem ważnym, gdyż pozwala obniżyć straty po stronie dostawcy energii oraz zmniejszać zaburzenia wrażliwych odbiorów jedno- i wielofazowych z powodu ich zasilania napięciami odkształconymi. Prostowniki diodowe są dziś podstawowym przekształtnikiem przetwarzającym energię prądu przemiennego dostarczaną z sieci elektroenergetycznej na energię prądu stałego. Uzyskane w wyniku przekształceń napięcie stałe jest dalej przekształcane tak, aby zapewnić parametry zasilania właściwe dla potrzeb odbiorników.

Zasilana z prostownika bateria kondensatorów lub akumulatorów powoduje, że z transformatora do prostowników dopływa prąd mocno odkształcony, tj. o dużej zawartości harmonicznych, np. o wartości THDi ok. 42% po stronie wtórnej transformatora dla typowego prostownika 6-pulsowego i ok. 10% po stronie pierwotnej transformatora – dla szeregowego prostownika 12-pulsowego (rys. 1. - patrz: zdjęcie główne). Badanie wrażliwości prądów transformatora Yyd na różnice wartości pojemności baterii kondensatorów lub indukcyjności dławików DC połączonych z prostownikami 6-plusowymi jest podstawowym celem tego opracowania.

 

12-pulsowe prostowniki diodowe

Na rys. 1. przedstawiono schemat elektryczny diodowego szeregowego prostownika 12-pulsowego utworzonego przez 2 prostowniki 6-pulsowe przemysłowych przemienników częstotliwości.

  • Energia prądu stałego gromadzona jest w bateriach kondensatorów tych przemienników.
  • W omawianym układzie obydwie baterie kondensatorów są zasilane z osobnych prostowników 6-pulsowych.
  • Zadaniem dławików DC jest ograniczenie zawartości harmonicznych prądu zasilających prostowniki, przez co zmniejszone są straty cieplne transformatora.
  • Prostownik szeregowy 12-pulsowy może być zasilany z dwóch oddzielnych transformatorów o konfiguracji uzwojeń typu Yy i Yd.
  • Dla uzyskania 12 pulsów napięcia wyprostowanego wykorzystywane jest 30° przesunięcie napięć fazowych w uzwojeniach transformatora y i d.
  • Indukcyjności dławików DC są dobierane podobnie jak dla prostowników 6-pulsowych w napięciowych przemiennikach częstotliwości [1, 2].
  • Wartość indukcyjności L dławika DC po przeliczeniu dla strony napięcia przemiennego prostownika 3f6d powinna powodować ok. 3% spadek napięcia fazowego transformatora przy przepływie nominalnego prądu wejściowego tego prostownika.
  • W prostownikach 12-pulsowych uzyskujemy harmoniczne w prądzie uzwojenia pierwotnego transformatora rzędów 12n±1.

Dla minimalizowania zawartości harmonicznych w prądzie po stronie pierwotnej transformatora ważna jest tutaj duża symetria obciążenia strony wtórnej transformatora prostownikami 3f6d. Obydwa prostowniki 3f6d powinny mieć jednakowe obciążenie i przez to powodować jednakowe odziaływanie prądami odkształconymi na transformator zasilający Yyd.

Badania symulacyjne szeregowego prostownika 12-pulsowego

Dla wykonania badań wrażliwości 12-pulsowego prostownika diodowego na niesymetryczność jego wybranych elementów elektrycznych zbudowano obwodowy model elektryczny prostownika, który wprowadzono do specjalizowanego komputerowego narzędzia badawczego [3]. Zastosowany w badaniach komputerowych model prostownika przedstawiono na rys. 2.

Rys. 2. Model symulacyjny 12-pulsowego prostownika diodowego o mocy 30 kW obciążonego prądem nominalnym i zasilanego z transformatora trójuzwojeniowego typu Yyd; rys. J. Szymański
Rys. 2. Model symulacyjny 12-pulsowego prostownika diodowego o mocy 30 kW obciążonego prądem nominalnym i zasilanego z transformatora trójuzwojeniowego typu Yyd; rys. J. Szymański

W warunkach symetrii napięcia zasilania i nominalnego obciążenia prostownika zbadano prądy transformatora Yyd. Przebiegi prądu uzwojenia pierwotnego transformatora i uzwojeń wtórnych przedstawiono na rys. 3.

Rys. 3. Prądy transformatora Yyd zasilającego nominalnie obciążony prostownik 12-pulsowy o schemacie symulacyjnym z rysunku 2. Prądy uzwojeń wtórnych transformatora: AM2.I[A] – dla uzwojenia d, AM3.I[A] – dla uzwojenia y, prąd uzwojenia pierwotnego Y – AM1.I[A]
Rys. 3. Prądy transformatora Yyd zasilającego nominalnie obciążony prostownik 12-pulsowy o schemacie symulacyjnym z rysunku 2. Prądy uzwojeń wtórnych transformatora: AM2.I[A] – dla uzwojenia d, AM3.I[A] – dla uzwojenia y, prąd uzwojenia pierwotnego Y – AM1.I[A]; rys. J. Szymański

Czytaj też: Napięcia zaburzeń doziemnych i międzyfazowych w napędach z przekształtnikami częstotliwości >>>

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Gdzie znajduje zastosowanie współczesna termowizja!

Termowizja z wizytą w rozdzielnicy Zadbaj o bezpieczeństwo i uniknij awarii. Za pomocą kamery termowizyjnej możliwe jest bezdotykowe sprawdzenie instalacji elektrycznej przy pełnym obciążeniu. Dzięki temu można(...) czytam dalej »


Innowacyjne wnętrzowe stacje transformatorowe ICZ-E?

Jak monitorować i sterować procesami przemysłowymi »

Stacje termotranferowe procesy przemysłowe
Materiały dla Projektantów oraz Wykonawców (...) czytam więcej » DWiększość wyświetlaczy jest zaprojektowana do montażu panelowego, ale niektóre urządzenia mogą być również montowane zarówno w panelu (...) czytam dalej »

Jaka jest funkcja enkodera i czujnika ruchu »

Czujniki ruchu i enkodery Enkodery i czujniki nachylenia umożliwiają dokładny i wydajny pomiar prędkości oraz ustalenie(...) czytam dalej »


Czy istnieje niezniszczalna oprawa LED?

Jaki jest najlepszy hermetyk na rynku »

Niezniszczalne oprawy LED Ebook
Oprawy, które łączą w sobie zalety źródeł światła LED z nowoczesnymi systemami optycznymi. Źródła LED o dużej wydajności świetlnej, wytwarzają oświetlenie o bezprecedensowej (...) zobacz więcej  » Dzięki wprowadzonym rozwiązaniom konstrukcyjnym oprawa charakteryzuje się szczelnością oprawy IP66. Podstawa i klosz wykonany z poliwęglanu zapewnia oprawie wysoki stopień odporności na uderzenia IK09.
(...)
czytam dalej »

System zarządzania energią EMS CX3 »

System zarządzania energią EMS CX3 składa się z urządzeń o niezwykle kompaktowej budowie modułowej, które w łatwy sposób można zainstalować zarówno w nowopowstających instalacjach jak i już istniejących, w jednym rzędzie rozdzielnicy elektrycznej z innymi aparatami (...) czytam dalej »


Energetyka i OZE. Ważna rola miedzi »

Przewody elektryczne i kable spełniające normy CPR »

Miedź i fotowoltaika Kable przeowdy lapp
Miedź jest jednym z najlepszych przewodników elektryczności i ciepła, więc trudno się dziwić, że na te zastosowania przypada około 60% całkowitego...  czytam więcej » Nieposiadanie Deklaracji Własności Użytkowych na kabel lub przewód jako wyrób budowlany oznacza brak możliwości wprowadzenia go na rynek Unii Europejskiej jako wyrób budowlany, a w konsekwencji niemożliwość (...) czytam dalej »


Kable średniego i niskiego napięcia - wymagania standardów międzynarodowych»

Zobacz nowości na ELEKTROTECHNIKA 2019 »

PRzewody i kable standardy Ochrona przepięciowa systemów alarmowych
Szeroki asortyment przewodów i kabli produkowanych zgodnie z wymaganiami restrykcyjnych standardów międzynarodowych(...) czytam dalej » Targi ELEKTROTECHNIKA skierowane są do producentów i użytkowników sprzętu niskiego, średniego i wysokiego napięcia oraz systemów alarmowych i rozwiązań umożliwiających instalację przewodów elektrycznych w nowoczesnych budynkach. Równolegle odbędą się Targi ŚWIATŁO oraz Wystawa TELETECHNIKA..(...) czytam dalej »

Stacje ładowania pojazdów od Kolejowych Zakładów Łączności ?

UPS zasilacze Stacja umożliwia szybkie ładowanie prądem zmiennym o mocy do 22 kW (opcjonalnie 44 kW). Wyposażona jest w dwa gniazda osobno opomiarowane (...) czytam dalej »


Jak komunikować urządzenia w środowisku przemysłowym ??

Projektowanie skomplikowanych etykiet w terenie przy pomocy smartfona »

Switche zarządzalne Drukowanie etykiet ze smartfona
Switche niezarządzalne są to urządzenia, które mają za zadanie przekazywanie danych między urządzeniami w wymagającym środowisku przemysłowym. Ich zadaniem jest zapewnienie przede wszystkim stabilnej, jak również wydajnej komunikacji.(...) czytam dalej » Dzięki zainstalowaniu na dowolnym smartfonie naszej aplikacji Etykiety ekspresowe możesz projektować nawet najbardziej skomplikowane etykiety z kodami 1D, 2D i kodami kreskowymi czy etykiety seryjne korzystając (...) czytam dalej »

Nowe rozwiązania w dziedzinie zasilania gwarantowanego »

Jaką rozdzielnicę nn wybrać do projektu?

Zasilanie gwarantowane Co sie stało z kablami
Samochody elektryczne stają się coraz bardziej popularne. Jednak ich żywot jest uzależniony od stacji ładowania. Stacja ładowania to urządzenie elektryczne, które(...) czytam dalej » Wszelkie błędy popełnione na etapie projektowania, wykonawstwa i eksploatacji nawarstwiają się latami, stopniowo pro­wadząc do wydłużenia czasu poświęcanego na administrację systemu, zmniejszając pewność jego działania i tym samym (...) czytam dalej »

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
1-2/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 1-2/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Projekt zasilania transformatorów elektromedycznych bloku operacyjnego szpitala
  • - Zasady wprowadzania do obrotu i stosowania urządzeń przeciwpożarowych
Zobacz szczegóły

Nowa kamera termowizyjna FLIR T840

FLIR Systems wprowadziła na rynek nową kamerę termowizyjną FLIR T840 należącą do serii T. Wysokiej rozdzielczości model T840 ma jaśniejszy wyświetlacz oraz wbudowany wizjer pomagający...

Nowa kamera termowizyjna FLIR T840

FLIR Systems wprowadziła na rynek nową kamerę termowizyjną FLIR T840 należącą do serii T. Wysokiej rozdzielczości model T840 ma jaśniejszy wyświetlacz oraz wbudowany wizjer pomagający...
System zarządzania energią EMS CX 3

System zarządzania energią EMS CX3

Firma Legrand wprowadziła do sprzedaży nową, innowacyjną ofertę urządzeń do pomiaru, stałej kontroli i sterowania instalacją elektryczną w budynku, zarówno lokalnie w...
Cantoni Motor S.A. Cantoni Motor S.A.
Grupa Cantoni została pionierem w produkcji silników elektrycznych już w XIX wieku i od tego czasu kontynuuje misję wdrażania...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl