МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ НАПІВПРОВІДНИКОВОГО ПЕРЕТВОРЮВАЧА З П'ЯТИЗОННИМ РЕГУЛЮВАННЯМ ВИХІДНОЇ НАПРУГИ ТА ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНИМ НАВАНТАЖЕННЯМ

Мета. Робота спрямована на дослідження виконання аналізу електромагнітних процесів в електричних колах із напівпровідниковими комутаторами. Необхідно розробити нові математичні моделіта визначити функціїта алгоритми рівнянь для аналізу усталених та перехідних процесів в електричних колах змінної структури. Також передбачається дослідити математичні моделі з напівпровідниковими комутаторами та ланками, в яких виникають синусоїдні, постійні й імпульсні напруги. Методика. Для досягнення поставленої мети була створена математична модель напівпровідникового перетворювача з електромеханічним навантаженням. Показано, що поява нелінійних елементів суттєво ускладнює задачі розрахунку та дослідження виникаючих у колах електромагнітних процесів. Найбільші ускладнення з’являються у колах змінної структури, в ланках яких виникають синусоїдні, постійні та імпульсні струми під дією відповідних напруг. Результати. Розроблено нові математичні моделі електромагнітних процесів у трифазних електричних колах напівпровідникових перетворювачів із багатоканальним зонним регулюванням фазних напруг (без урахування енергетичних втрат у напівпровідникових комутаторах) для швидкої оцінки впливу параметрів навантаження на рівень та форму вихідної напруги. Наукова новизна. Розвинуто метод багатопараметричних функцій, які входять до алгоритмічних рівнянь аналізу усталених та перехідних процесів у розгалужених електричних колах із напівпровідниковими комутаторами та реактивними елементами, в напрямку врахування особливостей використання фазних напруг мережі електроживлення. Обґрунтовано, що використання методу багатопараметричних модулюючих функцій в електричних колах змінної структури є доцільним, якщо в їх ланках не більше трьох незалежних реактивних елементів. Розроблено нову математичну модель усталених і перехідних процесів в електричних колах напівпровідникових перетворювачів модуляційного типу з багатоканальним зонним використанням фазних напруг трифазної мережі живлення. При цьому втрати електроенергії у комутаторах не враховувались. Така математична модель була розроблена для швидкої оцінки впливу параметрів навантаження на характеристики регульованих синусоїдних та постійних напруг. Практична значимість. Створено нові схемотехнічні рішення напівпровідникових комутаторів із високочастотним широтноімпульсним регулюванням вихідної напруги при зміні параметрів навантаження в широких межах. Це дозволило підвищити швидкодію електротехнологічних систем. Розроблено методики підвищення швидкості регулювання та визначення енергоефективних режимних параметрів напівпровідникових комутаторів електротехнологічних систем. Розроблено нові методики аналізу усталених та перехідних процесів в електричних колах напівпровідникових перетворювачів модуляційного типу з постійними вихідними напругами та з різними видами модулюючих впливів.