55. Нпч на полностью управляемых силовых ключах. Преимущества и недостатки.
Рис.1 Аналоги полностью управляемых вентилей
Н
ПЧ
– устройство для преобразования
эл.энергии переменного тока одной
частоты в эл.энергии переменного тока
другой частоты.
анодная группа; II – катодная группа.
Преобразователи частоты с непосредственной связью в свою очередь подразделяют на два класса:
1) преобразователи на вентилях с неполным (тиристорах) с отстающим фазовым регулированием формированием кривой выходного;
2) преобразователи на вентилях с полным управлением (транзисторы, двухоперационные тиристоры).
Эти преобразователи в зависимости от способы формирования кривой выходного напряжения подразделяются на преобразователи с однократной модуляцией (циклическое управление), с широтно-импульсным управлением энергообмена реактивных накопи- тельных элементов, с широтно-импульсной модуляцией в неявном звене постоянного тока (напряжения), представляющей очевидное совмещение в одних вентилях преобразователя алгоритмов неуправляемого выпрямления входного напряжения и ШИМ формирования выходного напряжения и поэтому отдельно не рассматриваемые.
В преобразователи частоты с промежуточным звеном постоянного тока можно осуществить свободный обмен электрический энергией между потребителем и питающей сетью в обоих направлениях.
Для такого обмена требуется полностью управляемые вентили с двусторонней проводимостью (полностью управляемые переменного тока), которых в настоящее время еще нет.
При необходимости рекуперации энергии от потребителя в питающую сеть можно использовать аналоги полностью управляемых вентилей, построенные на диодах и транзисторах (двухоперационных тиристорах) (рис1 а–в) или диодах и обычных тиристорах (рис.1 г. д.). В ключах на диодах и тиристорах для коммутации тока в последних предусматривается узел коммутации УК. В связи с тем что транзисторы обладают двухсторонней проводимостью, в ключе, выполненном по схеме рис.1, б последовательно с транзистором следует устанавливать диод (на рис1 б. показан пунктиром).
Недостатком такого способа регулирования является плохая форма напряжения на нагрузке и фазовый сдвиг первой гармоники на угол φ, определяемый углом управления α. Если нагрузка регулятора чисто активная, то ток нагрузки в точности повторяет кривую напряжения.
Достоинством этого способа является возможность нормальной работы без перестройки системы управления в любом диапазоне изменения параметров нагрузки.