СПРОЩЕНІ МОДЕЛІ ЧАСТОТНИХ ЕЛЕКТРОПРИВОДІВ У ДОСЛІДЖЕННЯХ ЯКОСТІ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ

Анотація

В статті наведені дві спрощені моделі електропривода змінного струму з регульованою швидкістю обертання з інвертором напруги і формуванням напруги з використанням широтно-імпульсної модуляції-фізико-математична, призначена для оцінки ступеня сумарних гармонійних спотворень струму лінії. Фізична одне інвертор випрямляча струму вхідного сигналу повернутий далі до мережі послідовно з дроселем основ. До шини постійного струму підключений резистор-імітує навантаження асинхронного двигуна. Була досліджена аналогічна схема, реалізована в програмному забезпеченні SIMULINK у вигляді математичної спрощеної моделі. Метою дослідження було визначення можливості використання спрощених моделей для оцінки залежності між сумарними рівнями гармонійних спотворень і величинами відносних гармонік струму, що споживається від мережі, від величини навантаження інвертора. Проведено порівняння отриманих результатів моделювання з моделями і результатами фізичної моделі з перетворювачем частоти і асинхронним двигуном. Показана візуалізація функціональних залежностей між п'ятою, сьомою і одинадцятою гармоніками відповідно, сумарними гармонійними спотвореннями і споживаним струмом мережі. В якості критерію оцінки схожості результатів моделювання була висунута гіпотеза про рівність середніх статистичних вибірок і використовувалися непараметричні методи порівняння. Представлені графіки ілюструють очевидну близькість результатів, отриманих на фізичній та імітаційної моделі з даними натурного експерименту, що підтвердилося статистичними дослідженнями. Найбільш наочно це показано на діаграмах типу «boxplot», з яких випливає, що середнє значення вибірки фізичної моделі з асинхронним двигуном гарантовано потрапляє в інтервал ±0,5 стандартного відхилення від середньої величини вибірки моделі MATLAB. Зроблено попередній висновок про адекватність моделей на основі порівняння експериментальних даних