Силовые управляемые преобразователи. Классификация и принцип действия, основные параметры. Способы изменения статических и динамических свойств управляемых преобразователей.
Преобразователь электрической энергии — это электротехническое устройство, предназначенное для преобразования параметров электрической энергии (напряжения, частоты, числа фаз, формы сигнала). Для реализации преобразователей широко используются полупроводниковые приборы, так как они обеспечивают высокий КПД.
Выпрямитель — устройство, предназначенное для преобразования энергии источника переменного тока в постоянный ток.
Инвертор — устройство, задача которого обратна выпрямителю, то есть преобразование энергии источника постоянного тока в энергию переменного тока.
Инверторы подразделяются на два класса: ведомые сетью (зависимые) и автономные.
Зависимые инверторы
Ведомые инверторы преобразуют энергию источника постоянного тока впеременный с отдачей её в сеть переменного тока, то есть осуществляют преобразование, обратное выпрямителю.[2]
Автономные инверторы
Автономные инверторы — устройства, преобразующие постоянный ток в переменный с неизменной или регулируемой частотой и работающие на автономную (не связанную с сетью переменного тока) нагрузку.
В свою очередь автономные инверторы подразделяются на:
АИН
АИТ
АИР
Преобразователи частоты
Импульсные преобразователи напряжения
По способу управления:
Импульсные (на постоянном токе)
Фазовые (на переменном токе)
По типу схем:
Нулевые, мостовые
Трансформаторные, бестрансформаторные
|
|
|
Однофазные, двухфазные, трёхфазные…
По способу управления:
Управляемые
Неуправляемые
Рис. 1.1.27. Схемы преобразователей постоянного напряжения: понижающий (а); повышающий (б); двунаправленный (в).
Принцип действия, я думаю, за семестр проектирования ЭТУ все усвоили. Ну кто не усвоил, тот лох/пидор.
Тиристорные преобразователи постоянного тока. Классификация и принцип действия, основные свойства и параметры.
Управляемые выпрямители позволяют преобразовать переменный ток в постоянный и плавно изменять выпрямленное напряжение от нуля до номинального значения.
Рис. 4. Однополупериодная управляемая схема выпрямления (а). Графики напряжения на нагрузке (б), управляющих импульсов (в), тока нагрузки (г), напряжения анод-катод UAK (%)
Рассмотрим работу тиристора, подключенного к однофазной сети на активную нагрузку (рис. 4, а). Предположим, что управляющий импульс в интервале со t0 — со t1 отсутствует (1у = 0). В этом случае тиристор обладает большим сопротивлением в прямом направлении и ток через нагрузку Rн практически не проходит (рис. 4, 6).
После подачи управляющего импульса при номинальном токе управления (1у = 1у н) тиристор открывается (рис. 4), т.е. его сопротивление в прямом направлении снижается. Под действием напряжения сети Ц. через нагрузку Лн проходит ток гн (рис. 4, г), который зависит от напряжения сети и сопротивления резистора (интервал rot1 — rot2). При отрицательном напряжении на анодном выводе (интервал rot2 — rot3) тиристор обладает высоким сопротивлением и ток через него не проходит. В этом случае к тиристору прикладывается обратное напряжение (рис. 4, %). На рис. 4, 6, % приняты обозначения; U, — напряжение на нагрузке; UAK — напряжение анод-катод тиристора; UyK — управляющее напряжение между управляющим электродом и катодом.
Для изменения среднего значения выпрямленного напряжения Ud необходимо сдвинуть по фазе управляющий импульс. Так, для уменьшения выпрямленного напряжения необходимо управляющий импульс подавать с отставанием на угол ак = rot,, по отношению к точке естественной коммутации тиристора (см. рис. 4, ,). Сдвиг по фазе между точкой естественной коммутации тиристора и моментом подачи управляющего импульса называется углом регулирования а.
В электроприводах находят применение также сдвоенные тиристоры, называемые симмисторами, которые обладают свойствами встречно-параллельно соединенных тиристоров, но имеют лишь один управляющий электрод.
В трехфазной мостовой схеме, в которой вместо диодов включены тиристоры (рис. 5, а), управляющие импульсы
— U^, поступающие от СИФУ, должны соответствующим образом сфазированы с напряжением трансформатора (сети), т.е. подаваться в нужные моменты времени. Сдвиг импульсов относительной базовой точки происходит в сторону отставания. За базовые необходимо брать точки а, 6, , и „, %, А (рис. 5, 6) естественного отпирания диодов. Если управляющие импульсы подавать на тиристоры в базовых точках, то получим наибольшее выпрямленное напряжение Ud0. При подаче управляющих импульсов с отставанием по отношению к точке естественного отпирания на угол а (см. рис. 5, 6) тиристоры открываются позже, а среднее выпрямленное напряжение Ud ср будет меньше, чем наибольшее выпрямленное Ud0. Среднее выпрямленное напряжение ТП определяется по формуле
|
|
|
|
|
|
Ud ср = U0*cosα
где α — угол регулирования ТП.
Рис. 5. Трехфазная мостовая схема управляемого выпрямителя (а). Графики напряжений (б)
Поскольку трехфазная мостовая схема имеет две группы тиристоров, а ток в любой момент протекает минимум через два тиристора, СИФУ вырабатывает сдвоенные импульсы (см. рис. 5, 6), сдвинутые относительно друг друга на 60 электрических градусов. В э том случае имеет место одновременная подача импульсов в тиристоры двух различных групп (V1 и V6, V1 и V2, V3и V2 и т.д.). Наличие двух групп тиристоров обеспечивает шестифазное выпрямление (кривая Ud рис. 5, 6).
|
|
|
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 721; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!