Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Топ:
Устройство и оснащение процедурного кабинета: Решающая роль в обеспечении правильного лечения пациентов отводится процедурной медсестре...
Методика измерений сопротивления растеканию тока анодного заземления: Анодный заземлитель (анод) – проводник, погруженный в электролитическую среду (грунт, раствор электролита) и подключенный к положительному...
Марксистская теория происхождения государства: По мнению Маркса и Энгельса, в основе развития общества, происходящих в нем изменений лежит...
Интересное:
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Средства для ингаляционного наркоза: Наркоз наступает в результате вдыхания (ингаляции) средств, которое осуществляют или с помощью маски...
Дисциплины:
2021-12-07 | 31 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Принцип действия и методику расчёта его параметров рассмотрим на примере однофазного мостового инвертора напряжения на тиристорах с одноступенчатой межвитковой коммутацией. Схема инвертора приведена на рис. 2.17.
Источником постоянного напряжения, питающего инвертор, служит выпрямитель, подключаемый к сети переменного тока непосредственно или через трансформатор.
Рабочие тиристоры (VS1 и VS4, VS3 и VS2) отпираются попарно с относительным фазовым сдвигом, равным 180 электрическим градусам, управляющим напряжением U у1,4 или U у3,2.
Отпирающие импульсы вырабатываются системой управления инвертором, которая будет рассмотрена в следующей главе. Коммутирующий конденсатор С 2, токоограничивающие дроссели L 1 и L 2, а также возвратные секции W ″1первичной обмотки выходного трансформатора выполняют функцию принудительного запирания выходящей из работы пары тиристоров.
Диоды VD1....VD4 образуют обратный выпрямительный мост и предназначены для возврата реактивной энергии из цепи нагрузки в источник питания. Пусть в первый полупериод в интервале 0 < σ < π открыты тиристоры VS1 иVS4, при этом ток источника питания замыкается по контуру: + Ud → L 1 → первичная обмотка выходного трансформатора → L 2 → - Ud.
Напряжение питания, за вычетом падения напряжения на двух открытых тиристорах, прикладывается к первичной обмотке выходного трансформатора (рис. 2.17).
(2.9)
Коммутирующий конденсатор заряжен до напряжения U 1 с полярностью указанной на рисунке без скобок.
Напряжение на нагрузке определяется коэффициентом трансформации выходного трансформатора.
. (2.10)
Через интервал времени t = π отпирающие импульсы подаются на вторую пару тиристоров (VS3 и VS2). При этом работавшие ранее тиристоры VS1 и VS4 автоматически запираются и выходят из работы. Процесс их принудительного выключения происходит следующим образом. После отпирания тиристоров VS3 и VS2 напряжение заряженного конденсатора С 2прикладывается в обратной полярности к вентилям VS1 и VS4. Это ведёт к быстрому спаду до минимума тока через эти тиристоры, и они запираются.
|
После закрытия тиристоров работающей группы коммутационный конденсатор С 2 начинает перезаряжаться по контуру: + Ud → L 1 →VS3 → С 2 →VS2 → - Ud. Диоды обратного моста VD1..VD4 при этом закрыты. В процессе перезаряда отрицательное напряжение на тиристорах VS1 и VS4 уменьшается. К концу интервала коммутации конденсатор С 2 оказывается заряженным до напряжения - Ud с полярностью, указанной на рис. 2.17 в скобках.
На анодах тиристоров VS1 и VS4 восстанавливается положительное напряжение. Время, в течениекоторого на отключающихся тиристорах действует обратное напряжение, должно бытьбольше времени,необходимого тиристору для восстановления своих запирающих свойств.
В противном случае, с появлением положительного напряжения на анодах отключающихся тиристоров последние снова откроются и в схеме окажутся проводящими все четыре тиристора, что вызовет срыв нормального процесса инвертирования и короткое замыкание источника питания инвертора.
Сцелью уменьшения скорости перезаряда конденсатора С 1,атакже для снижения скорости нарастания тока через тиристоры, последовательно с конденсатором включены коммутирующие дроссели L 1 и L 2. Их параметры и конструкция выбираются так, чтобы перезаряд конденсатора носил колебательный характер, и в течение части периода собственных колебаний контура отключающихся тиристорах поддерживалось отрицательное напряжение.
После переключения тиристоров, сопровождающегося изменением напряжения на обмотках, ток первичной обмотки i 1 из-за индуктивного характера нагрузки сохраняет своё прежнее направление, замыкаясь сначала через коммутирующий конденсатор и участвуя тем самым в его перезарядке. Когда в процессе колебательного перезаряда напряжение в точке «В» станет положительным и, более того, по абсолютной величине больше Ud, а напряжение в точке «А» станет более отрицательным, чем «минус» источника, откроются диоды VD3 и VD2, что вызовет прекращение роста напряжения конденсатора С 2. Таким образом, это напряжение ограничивается величиной Ud (рис. 2.18).
|
Если к моменту окончания перезаряда конденсатора С 2 реактивный ток нагрузки ещё не снизился до нуля (что имеет место при малых значениях cos φ), то в интервале π < t < π + σ он продолжает протекать в прежнем направлении, замыкаясь по контуру: первичная обмотка трансформатора → источник питания → VD2. При этом энергия, запасённая в индуктивности нагрузки, возвращается в источник питания. На рис. 2.18 путь протекания реактивного тока в интервале рекуперации энергии показан пунктиром.
Если в качестве источника питания используется выпрямитель с односторонней проводимостью, то на входе инвертора устанавливается накопительный конденсатор С 1, создающий путь протекания импульсов реактивного тока. Под действием противо-ЭДС источника питания реактивный ток первичной обмотки выходного трансформатора в момент t = σ становится равным нулю и, изменяя своё направление, переходит в цепь тиристоров VS3 и VS2. При этом от источника питания вновь начинает потребляться энергия. В момент времени t = 2πвновь включаются тиристоры VS1 и VS4, и реактивный ток нагрузки в интервале периода коммутации 2π < t < 2π + σпротекает через диоды. Схема инвертора, реализованная на идеальных элементах, оказывается неработоспособной. Это объясняется тем, что в течение интервала коммутации к моменту отпирания обратных диодов VD3 и VD2 запас электромагнитной энергии в дросселях L 1 и L 2 несколько возрастает. Для нормальной работы схемы избыточную энергию необходимо либо рассеять в активных сопротивления образовавшихся контуров разряда индуктивностей (L 1 → VS3 → VD3 → L 1 и L 2 → VD2 → VS2 → L 2),либо возвращать в источник питания. Более определенный и надёжный – второй способ.
В противном случае при коммутации ток в индуктивностях L 1 и L 2 будет возрастать, что неизбежно приведёт к уменьшению времени, в течениекоторого на отключающихся тиристорах действует обратное напряжение. Следствием этого уменьшения будет «опрокидывание» инвертора. Для возврата избыточной энергии из контуров коммутации в источник питания и повышения КПД инвертора диоды обратного выпрямителя подключены к отводам первичной обмотки выходного трансформатора. В результате при разряде противо-ЭДС дросселя преодолевает ЭДС возвратной секции W 1 ", равную (W 1"/ W 1')· U 1, что сопровождается рекуперацией энергии в источник питания. Более подробно анализ электромагнитных процессов в силовой части и контурах коммутации приведён в [9, 10]. Мгновенное значение тока нагрузки, приведённое к первичной обмотке выходного трансформатора (без учёта коммутационных процессов), в интервале 0 < t <π описывается выражением:
|
(2.11)
где R ' н = R н / n 2–приведённое к первичной обмотке сопротивление нагрузки; k = R ' н / ω· L н–параметр нагрузки; L ' н = L н / n 2 –приведённая индуктивность нагрузки; σ = ω - t – временной угол; .
Напряжение на первичной обмотке трансформатора по форме близко к прямоугольному и приближённо может быть представлено в виде гармонического ряда
(2.12)
Достоинством схемы является то, что выходное напряжение слабо зависит от величины и характера нагрузки инвертора. Инвертор имеет жёсткую внешнюю характеристику, устойчив при перегрузках и в режиме малых нагрузок.
РАСЧЕТ И ВЫБОР ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ВЕНТИЛЕЙ СИЛОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
РАСЧЕТ ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ
|
|
Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!