Особенности применения частотного анализа при расчете электрических цепей с транзисторными преобразователями напряжения

Аннотация

Актуальность создания и применения высоковольтных установок переменного тока с нетради
ционными параметрами токов и напряжений требует всесторонней техникоэкономической оценки возможности и целесообразности использования таких устройств на практике. Практической реализации таких устройств должен предшествовать этап математического моделирования и расчета. Рассматривается методика применения частотного анализа для расчета электрических цепей с несинусоидальными переменными токами и напряжениями на примере работы высоковольтных кабельных электропередач повышенной частоты, выполненных на основе полупроводниковых преобразователей напряжения, при нормальных и аварийных режимах. Показано, что совместное использование теории комплексных чисел и разложения в ряд Фурье переменных несинусоидальных напряжений и токов представляет собой удобное и эффективное средство расчёта электрических цепей, источником питания которых является транзисторный преобразователь напряжения. В процессе циклического расчета с помощью специально разработанной программы в среде MathLab проводится построение расчетных осциллограмм напряжений и токов в заданных точках схемы с учетом различных факторов (изменение величины активных сопротивлений изза скинэффекта, расчет потерь в магнитопроводе и пр.). Предложен оригинальный способ учета из менения параметров транзисторов (их внутреннего сопротивления), входящих в силовой полупроводниковый преобразователь, в зависимости от частоты гармоники разложения в ряд Фурье. Вы полнена экспериментальная проверка результатов вычислений.