Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 1

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: dławik przekształtnikowy

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Modele obwodowe i polowe w projektowaniu niskoczęstotliwościowych i niskonapięciowych dławików przekształtnikowych

Szczerbanowski R.

Zeszyty Naukowe. Rozprawy Naukowe / Politechnika Łódzka

2003

Z. 323

5-152

Rozważania zawarte w niniejszej pracy dotyczą niskonapięciowych (do 1000V) i niskoczęstotliwościowych (do 600Hz) dławików stosowanych w układach przekształtnikowych. Charakteryzują się one występowaniem rdzeni, wykonywanych zwykle z blachy transformatorowej, uzwojeniami miedzianymi, chłodzeniem powietrznym (suche, bezolejowe) w obiegu naturalnym oraz dużą liczbą jednostek budowanych w serii. Szczególny nacisk położono na podniesienie skuteczności metody postępowania przy projektowaniu dławików przekształtnikowych, wykorzystując do tego celu - w pierwszej fazie projektowania - proste modele obwodowe, a w fazie drugiej - trójwymiarowe modele polowe, pozwalające na ostateczne i precyzyjne wyznaczenie parametrów całkowych dla dławików o praktyczne dowolnej strukturze. Uwzględniono optymalizację dławików z punktu widzenia osiągnięcia minimalnych wartości objętości, masy lub kosztów materiałów czynnych, jakimi są żelazo rdzenia i miedź uzwojeń, jak i na określenie parametrów dławików z dokładnością zadawalającą w praktyce, tzn. nie gorszą od około 6÷10% w szerokim zakresie prądów obciążenia. Założono, że do określenia rozkładu pola magnetycznego, na podstawie którego wyznaczona zostaje poprawna wartość indukcyjność dławika, zastosowany zostanie standardowy pakiet komercyjny i arbitralnie wybrano do tego celu program OPERA-3d. Do przeprowadzenia obliczeń optymalizacyjnych zdefiniowano ogólną funkcję celu, pozwalającą na analizę wszystkich przypadków rozpatrywanych w pracy i opracowano odpowiedni program komputerowy. Analizie poddano różne rodzaje dławików (bez składowej stałej strumienia w rdzeniu - BSS, z nieskompensowaną składową stałą- NSS oraz ze skompensowaną składową stałą- SSS), różne typy (o przekroju kolumny schodkowym, prostokątnym oraz kwadratowym) i odmiany (kolumnowe oraz płaszczowe). Pozwoliło to na sformułowanie szeregu wniosków natury ogólnej i szczegółowej. Wyniki obliczeń elektromagnetycznych zostały zweryfikowane na drodze doświadczalnej. Do pomiarów laboratoryjnych zaprojektowano i wykonano dławiki różnych typów. W przypadku dławików BSS i NSS zastosowane rdzenie umożliwiały wprowadzenie 6 różnych układów szczelin niemagnetycznych w kolumnie. Dławiki SSS wykonano jako bezszczelinowe i do badań przeznaczono dławiki kojarzące pierwszego i drugiego stopnia. Przeprowadzono pomiary indukcyjności dławików w funkcji prądu oraz charakterystyki strat w żelazie. Oprócz pomiarów parametrów dławików i star przeprowadzone zostały- szeroko zakrojone- pomiary rozkładów indukcji w szczelinach niemagnetycznych oraz przetrzeni przyrdzeniowej, co pozwoliło na zweryfikowanie zaproponowanej metody w praktyce.

The considerations in this paper concern reactors of low voltage (<1000V ) and frequency (<600Hz), applied to static converters. Their characteristic trait is a laminated core (usually done with transformersheet) and copper windings. They are aircooled (dry without oil tank) with natural passage of air, and are produced in large series. Particular emphasis is laid on increasing of effectiveness of methods applied to compute and design in this field. To get this aim one applied in first phase of design - some simple circuit - models and in the second phase the 3D field models allowing to obtain a final and good precision of computing the integral parameters for chokes with practically arbitral structure. Optimal design - from the point of view mass, volume or cost - was taken into account considering the iron of core and copper of windings to obtain proper final parameters with precision not worse than 6÷10% in wide scope of load. It was assumed, that a standard commercial programme will be applied to consider electromagnetic field distribution - necessary to obtain a proper value of inductance. In arbitral manner the programme OPERA-3d was selected. To realize the optimization the general function of aim was defined, allowing to analyse all cases considered in this work. An adequate programme was elaborated. Different kinds of reactors were analysed - mainly the BSS - without the DC component in the current, the NSS - with DC component in current and flux as well as SSS with compensated DC ampere-turns. Different designs of core were taken into account - with their square, rectangular and stepped cross-section. Two kinds of core were considered - shell and limb; that practically covered the whole area of reactors, and allowed to formulate a series of conclusions of as well general as particular character. The results of electromagnetic calculus were verified in experimental manner. For laboratory research different types of chokes were computed and designed. In the case of BSS and NSS the applied divided cores allowed the introduction of 6 different kinds of air gaps with the same value of summarised gap. The SSS chokes were realised as gapfree and for experiments as well first step and second step chokes were prepared. The measurement of inductance and of iron losses in function of current were realised. In addition to the measurement of basic parameters an ample study of mag- -netic flux density distribution in nonmagnetic parts of the reactors were done. That allowed to verify the proposed methods of computation - in industrial practice.