В книге рассмотрены особенности функционирования судовых электроэнергетических систем с полупроводниковыми преобразователями, схемы систем, режим работы и факторы, определяющие электромагнитную совместимость преобразователей и систем. Изложены способы обеспечения электромагнитной совместимости. Рассмотрены детерминированные и вероятностные методы расчета и моделирования. Проанализированы технико-экономический ущерб, обусловленный высшими гармониками напряжения и тока, и способы минимизации гармоник.
Книга предназначена для инженерно-технических работников судостроительной и электротехнической промышленности, занимающихся проектированием судовых систем электроэнергетики и созданием силовых полупроводниковых преобразователей, а также может быть полезна студентам и аспирантам, специализирующимся в области проектирования, строительства и эксплуатации судов.
Оглавление
Предисловие
Глава 1. Проблема электромагнитной совместимости полупроводниковых преобразователей и судовых электроэнергетических систем
1.1 Схемы СЭС
1.2 Определение ЭМС
1.3 Электромагнитные процессы в СЭС с полупроводниковыми преобразователями
1.4 Несимметричные режимы работы СЭС
1.5 Динамические режимы работы СЭС
1.6 Системные показатели ЭМС
1.7 Пути решения проблемы ЭМС
Глава 2. Судовые полупроводниковые преобразователи
2.1 Классификация судовых полупроводниковых преобразователей
2.2 Выпрямительные агрегаты для питания судовой силовой нагрузки
2.3 Основные этапы расчета выпрямителей
2.4 Преобразователи для управления судовым электроприводом постоянного тока
2.5 Системы управления судовыми тиристорными выпрямителями
2.6 Инверторы и преобразователи частоты
2.7 Преобразователи для управления судовым электроприводом переменного тока
2.8 Системы управления судовыми инверторами и преобразователями частоты
2.9 Импульсные преобразователи постоянного напряжения
Глава 3. Режимы работы судовых полупроводниковых преобразователей
3.1 Идеализированные статические режимы
3.2 Несимметричное управление
3.3 Несимметричное питание
3.4 Режим работы преобразователей с учетом емкостей судового электрооборудования
3.5 Тиристорный преобразователь как звено системы автоматического регулирования
3.6 Динамические режимы
Глава 4. Гармоники токов, генерируемые полупроводниковыми преобразователями в судовую электроэнергетическую систему
4.1. Классификация гармоник напряжений и токов
4.2. Канонические гармоники токов
4.3. Гармоники токов, обусловленные несимметрией управления
4.4. Гармоники токов, обусловленные несимметрией напряжений судовой сети
4.5. Гармоники токов, обусловленные модуляцией напряжений судовой сети
4.6. Гармоники токов, обусловленные высокочастотными колебаниями напряжений сети
4.7. Гармоники токов, генерируемые преобразователями частоты
4.8. Методы определения уровней гармоник в токе судовой сети
Глава 5. Искажение напряжения судовой сети и его влияние на показатели работы судовой электроэнергетической системы
5.1.Гармоники в напряжении судовой сети как случайные функции и как функции случайных аргументов
5.2. Схемы замещения СЭС для высших гармоник
5.3. Детерминированные и вероятностные методы расчета гармоник в напряжении судовой сети
5.4. Технико-экономический ущерб от влияния высших гармоник напряжения судовой сети
5.5. Влияние полупроводниковых преобразователей на работу РЭС и систем
5.6. Виброакустические характеристики судового электрооборудования при искаженном напряжении сети
5.7. Энергетические спектры напряжения судовой сети
5.8. Коэффициент мощности СЭС с полупроводниковыми преобразователями
Глава 6. Гармоники токов, генерируемые полупроводниковыми преобразователями в нагрузку
6.1. Канонические гармоники напряжений и токов
6.2. Гармоники, обусловленные несимметрией управления
6.3. Гармоники, обусловленные несимметрией напряжений судовой сети
6.4. Гармоники, обусловленные модуляцией напряжений судовой сети
6.5. Гармоники, обусловленные высокочастотными колебаниями напряжений и токов
6.6. Энергетические спектры выходного напряжения преобразователей
Глава 7. Методы и средства обеспечения электромагнитной совместимости
7.1. Классификация методов ЭМС
7.2. Схемные решения
7.3. Повышение фазности выпрямления
7.4. Условный режим повышенной фазности
7.5. Сетевые фильтры
7.6. Сглаживающие пассивные фильтры
7.7. Включение нулевых вентилей
7.8. Повышение симметрии СФУ
7.9. Обратные связи
7.10. Демпфирующие устройства для снижения коммутационных колебаний напряжения
7.11. Средства индивидуальной защиты
7.12. Компенсация реактивной мощности в СЭС
Приложение 1. Расчет коэффициентов несинусоидальности напряжения в СЭС судна ледового плавания "Витус Беринг"
Приложение 2. Расчет резонансного усиления высших гармоник в СЭС лихтеровоза "Алексей Косыгин"
Список литературы