Регулируемое симметрирующее устройство с индуктивным накопителем энергии

Abstract

Рассмотрена проблема несимметрии напряжений в сетях электроснабжения. Дан обзор средств устранения несимметрии токов, применяемых в настоящее время, приведены их достоинства и недостатки. Предложено использование симметрирующего устройства с индуктивным накопителем энергии, построенным на управляемом энергообмене между сетью и дросселем с помощью трехфазного мостового преобразователя. Приведены схемы симметрирующего устройства, блока IGBT модулей, блока Control и дано описание их работы. Для исследования разработанного симметрирующего устройства была создана компьютерная модель в пакете Matlab/Simulink. Представлена общая схема компьютерной модели симметрирующего устройства, дано описание ее блоков и рассмотрено несколько цепочек их взаимодействия. Рассматривается неполнофазный режим работы симметрирующего устройства, приводятся осциллограммы напряжения в сети и токов на нагрузке и в сети при использовании симметрирующего устройства. Построенная в пакете Matlab/Simulink система управления с трехфазным мостом из транзисторных модулей и с нагрузкой в виде дросселя позволяет получить эффективное снижение несимметрии токов сети и соответственно устранить несимметрию напряжений питающей сети, это доказывают приведенные в статье осциллограммы. The paper covers the problem of voltage unbalance in supply networks. The authors give overview of existing ways to remove current unbalance and observe benefits and drawbacks of these ways. The paper proposes usage of a balancing device with inductive energy storage based on controlled energy exchange between network and reactor by means of three-phase bridge converter. The paper also presents diagrams of the balancing device, power unit with IGBT valves and control unit, and describes their functioning. Study of the balancing device was conducted with the use of computer model created with Matlab/Simulink program. The paper presents general arrangement of the balancing device computer model, description of its units and several chains of their interaction. The authors observe open-phase operating mode of the balancing device and give oscillograms of mains voltage and currents at using of balancing device. Matlab/Simulink-generated controlling system with three-phase bridge composed of transistor modules and reactor allows of reducing unbalance of currents and thus of eliminating unbalance of supplying network voltage, that is proven by the oscillograms in given the paper.