(495)510-98-15
Меню
Главная »  Промышленная электроника 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 [ 105 ] 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166

ГЛАВА ШЕСТАЯ


ВЕДОМЫЕ СЕТЬЮ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ СРЕДНЕЙ И БОЛЬШОЙ МОЩНОСТИ

§ 6.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

В настоящей главе рассматриваются вентильные преобразователи, работа которых обусловливается питающей сетью переменного тока. При наличии этого общего свойства функции, выполняемые такими преобразователями, существенно различаются. Так, выпрямители, как известно, осуществляют преобразование переменного тока в постоянный. Ведомые инверторы (инверторы, ведомые сетью) преобразуют энергию источника постоянного тока в переменный с отдачей ее в сеть переменного тока, т. е. осуществляют преобразование, обратное выпрямлению. Непосредственные преобразователи частоты (преобразователи частоты с непосредственной связью) преобразуют энергию сети переменного тока в энергию переменного тока с частотой, отличающейся от частоты питающей сети. Преобразователи переменного напряжения предназначены для изменения подводимого к нагрузке напряжения при питании ее на переменном токе, а следовательно, изменения мощности, передаваемой в нагрузку от сети переменного тока.

Выпрямители средней и большой мощности находят применение Для питания постоянным током различных промышленных объектов и установок. Совместно с ведомыми инверторами их используют для питания сети постоянного тока городского и железнодорожного транспорта, в линиях передач постоянного тока, а также в реверсивных тиристорных преобразователях, предназначенных для работы на двигатель постоянного тока.

Непосредсгвенные преобразователи частоты применяют для поучения переменного напряжения, имеющего частоту ниже промышленной (50 Гц), например, в электроприводе переменного тока с син-Ронными и асинхронными двигателями, а также в электротермии.

Преобразователи переменного напряжения используют для регулирования мощности электропечей сопротивления, ламп накаливания люминесцентных ламп, сварочных аппаратов, асинхронных электро-



дригателей, выпрямителей на особо большие токи и напряжени также в других случаях.

Наличие питающей сети переменного тока создает определен! общность электромагнитных процессов, протекающих в этих npeog зователях. Принятая последовательность рассмотрения преобр-вателей позволяет перенести ряд положений, получаемых из анал одного типа преобразователей, на другие типы, чем достигается емственность в их изучении.

Объединяющим фактором является также применение указан преобразователей при средней и большой мощности нагрузки (от сятков до сотен киловатт и выше). В преобразователях на такие м; ности возрастает влияние индуктивных сопротивлений, создавае потоками рассеяния обмоток трансформатора, и ослабляется в* ние активных сопротивлений элементов схемы вследствие их от. сительной малости.

Все преобразователи, рассматриваемые в этой и последующих вах, строят с использованием диодов и тиристоров средней и боль! мощности. Общим свойством этих приборов является то, что ОНИ я гут находиться в двух резко различающихся состояниях: 1) з а к g том - при действии обратного напряжения, а для тиристоров * же прямого напряжения, меньшего напряжения переключения , (см. рис. 1.45), и при отсутствии тока в цепи управляющего элек да; 2) открытом - при действии прямого напряжения, а тиристоров - прямого напряжения в сочетании с током управляю'; электрода. Приборы такого типа получили название элек три ских вентилей, причем диоды называют неуправ л> мыми вентилями, а тиристоры - управляемы!

Кремниевые диоды и тиристоры, используемые в преобразон лях средней и большой мощности, имеют обратные токи (а для те сторов - и прямые токи в закрытом состоянии) минимально на 3-порядка меньше, чем прямые токи, протекающие через них в открь состоянии. При этом прямые падения напряжения на вентилях об но в 100-1000 раз меньше, чем действующие в их анодных цепях ременные или постоянные напряжения. Это позволяет при анал процессов в преобразователях средней и большой мощности, как г| вило, пренебречь токами вентилей при их закрытом состоянии и п нием напряжения на вентилях при их открытом состоянии. ДруД словами, вентили в таких преобразователях обычно можно счит; идеальными и при рассмотрении процессов в преобразовр лях иногда удобно заменять вентили электрическими ключами мп венного действия. Лишь при расчете потерь в вентилях необход, учитывать потери в них при протекании прямого тока, переклй ниях на высоких частотах (500-1000 Гц и выше), а в некоторых f чаях и при протекании токов в закрытом состоянии. Вследствие б ших токов и прикладываемых напряжений в изучаемых преобр, вателях часто применяют параллельное и последовательное соедине вентилей.

Выбранная для проектирования схема того или иного преобр: вателя должна обеспечивать требования, предъявляемые со стор



аГрузки и питающей сети. В связи с этим при изучении конкретных %ем преобразователей большое внимание уделяется таким их пока-с теЛям, как гармонический состав выходного напряжения и потребляемого тока, внешние и регулировочные характеристики, потребле-йе из сети реактивной мощности.

Выпрямительные установки средней и большой мощности выполняют преимущественно по многофазным схемам. Применение многофазных схем снижает загрузку вентилей по току, уменьшает коэффициент пульсации и повышает частоту пульсации выпрямленного пряжения, что облегчает задачу его сглаживания. Вместе с тем существуют потребители постоянного тока, которые в силу тех или иных условий получают энергию от однофазных выпрямителей. Такие выпрямители применяют в железнодорожном транспорте на подвижном составе, электрифицированном на переменном токе. Их используют также в некоторых видах сварочных устройств, электровибраторов и т. д.

В большинстве случаев в цепь нагрузки выпрямителей средней и большой мощности входит встречная э. д. с. (двигатели постоянного тока, электролитические ванны) и реже - активное сопротивление. Встречная э. д. с. и активное сопротивление обычно сочетаются с последовательным соединением индуктивности, либо присущей самой нагрузке, либо дополнительно включаемой для лучшего сглаживания потребляемого тока (как указывалось в § 5.2, применение простого индуктивного фильтра наиболее эффективно для выпрямителей средней и большой мощности).

Если учитывать достаточно большую величину индуктивности в цепи нагрузки (что часто имеет место на практике), то независимо от того, содержит ли потребитель встречную э. д. с. и индуктивность или его сопротивление имеет активно-индуктивный характер, режим работы выпрямителя остается одним и тем же. Это позволяет учитывать более простые параметры RH и LH в цепи нагрузки. Для упрощения анализа часто принимают LH =00. Случай чисто активной нагрузки при неучете индуктивных сопротивлений в анодных цепях вентилей ха, характеризующих влияние индуктивностей рассеяния обмоток трансформатора, используется лишь для качественной оценки процессов, протекающих в схемах (для пояснения принципа их действия).

§ 6.2. УПРАВЛЯЕМЫЕ ВЫПРЯМИТЕЛИ ОДНОФАЗНОГО ТОКА

В большинстве случаев применения выпрямителей средней и большой мощности приходится решать задачу управления средним значением выпрямленного напряжения Ud. Это обусловливается необходимостью стабилизации напряжения на нагрузке в условиях изменения напряжения питающей сети или тока нагрузки, а также регулирования напряжения на нагрузке с целью обеспечения требуемого Режима ее работы (например, при управлении скоростью двигателей ц°стоянного тока).



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 [ 105 ] 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166



© 2018 ООО "Стрим-Лазер": Лазерная гравировка.
Все права нотариально заверены. Копирование запрещено.