Порядок выполнения работы

Среди многочисленных несимметричных потребителей с низким коэффициентом мощности одними из главных, как по численности так и по мощности, являются однофазные индукционные печи.

Обычно индуктивная мощность системы индуктор – нагреваемое изделие в таких печах значительно больше активной и естественный коэффициент мощности находится в пределах . С целью его повышения параллельно индуктору с полной мощностью подключают батареи компенсирующих конденсаторов. Исходные данные для расчёта приведены в таблице.

, Гц	, В	, кВА
			0,2
			0,12
			0,15
			0,17

 

Здесь - частота сети; - линейное напряжение подключения индуктора; - коэффициент мощности индукционной печи.

Определяем параметры симметрирующих элементов. Активная мощность индукционной печи

. (1.1)

Реактивная мощность индукционной печи

. (1.2)

Тангенс некомпенсированной печи

. (1.3)

Круговая частота сети

. (1.4)

Реактивная мощность батареи конденсаторов при полной компенсации реактивной мощности индукционной печи равна

. (1.5)

Реактивные мощности симметрирующих элементов (индуктивности и ёмкости) равны и определяются по формуле

. (1.6)

 

Однофазная нагрузка , подключается совместно с компенсирующим конденсатором и симметрирующими элементами L и C к трёхфазной сети по схеме Штейнметца (рисунок 1.1).

Схема набора математической модели в среде Matlab–Simulink, показана на рисунке 1.2. Представленная структура построена на основе готовых моделей отдельных электротехнических устройств, которые берутся из библиотеки SimPowerSystems.

Изображённая модель содержит трёхфазный источник питания Three-Phase Source 1, два трёхфазных измерителя тока и напряжения Three-Phase V-I Measurement. Параметры сети до точки подключения нагрузки моделируются блоком Three-Phase Series RLC Branch2, симметричная нагрузка задаётся блоком Three-Phase Series RLC Branch3.

Индукционная печь подключается на линейное напряжение между фазами B,C и обозначена на рисунке 1.2 как RL–элемент буквами Pn, Qn. Компенсирующий конденсатор и симметрирующие элементы обозначены буквами Qk и QC, QL соответственно. Данные элементы моделируются одним типом блока Series RLC Load с различными задаваемыми в нём параметрами. В схеме также присутствуют три одиночных амперметра и один вольтметр.