ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ПРЯМЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ С ЕСТЕТСТВЕННОЙ КОММУТАЦИЕЙ ТИРИСТОРОВ. - презентация

1 ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ПРЯМЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ С ЕСТЕТСТВЕННОЙ КОММУТАЦИЕЙ ТИРИСТОРОВ

2 Принцип действия Рис. 1. Преобразователь частоты с непосредственной связью: а) схема, б) диаграмма напряжения при активной нагрузке Преобразованием частоты называют процесс преобразования переменного тока одной частоты в переменный ток другой частоты. Принцип работы рассматриваемых преобразователей частоты таков, что в каждый момент времени нагрузка связана с питающей сетью через вентили. Поэтому такие преобразователи называют преобразователями с непосредственной связью. На рис. 1: f 1 – частота питающей сети, f 2 – частота первой гармоники напряжения на нагрузке 1/(2mf 1 ) – длительность пульсации n/(2mf1) – длительность пульсаций на полупериоде выпрямленного напряжения f 2 =mf 1 /(m+2n-2)

3 Принцип действия Рис. 2. Диаграммы первых гармоник тока и напряжения при активно-индуктивной нагрузке При активно-индуктивной нагрузке, когда ток отстает от напряжения, имеются участки, на которых накопленная энергия возвращается в сеть. Для протекания тока из цепи нагрузки в сеть соответствующую группу тиристоров переводят в инверторный режим работы. Рис. 3. Преобразователь частоты на основе тиристорных групп При формировании трехфазного выходного напряжения преобразователя частоты на практике используют преобразователи, выполненные на основе двух групп тиристоров.

4 Уменьшение искажений выходного напряжения ПЧ Рис. 4. ПЧ, работающий на активно- индуктивную нагрузку Рассмотрим работу ПЧ на активно-индуктивную нагрузку. Для плавного перехода от выпрямительного режима к инверторному применяют согласованное управление тиристорами обоих групп. Принцип этого управления состоит в подаче импульсов управления так, чтобы тиристоры группы I могли работать один полупериод в выпрямительном режиме с углом απ/2, а второй полупериод – в инверторном режиме с углом α= π-β. Однако выходное напряжение такого преобразователя в общем случае несинусоидальной. Содержание высших гармоник в выходном напряжении может быть значительно уменьшено, если углы управления α= π-β изменять по арккосинусному закону α= π-β=arcos(ksinω 2 t), где k – отношение амплитуд напряжения на входе и выходе преобразователя, ω 2 – частота выходного напряжения.

5 Уменьшение искажений выходного напряжения ПЧ Рис. 5. Диаграммы выходного напряжения ПЧ и углов управления При таком способе управления содержание высших гармоник в выходном напряжении значительно уменьшается, а его форма становится близкой к синусоидальной.

6 Уменьшение искажений выходного напряжения ПЧ Рис. 6. Диаграммы выходного напряжения ПЧ а) 6-пульсного, б) 12-пульсного