3.9. Общие указания по выбору выпрямительных устройств.

Для правильного выбора типа выпрямителя необходимо знать харак­тер нагрузки, режимы работы и условия эксплуатации. Требования, предъ­являемые к выпрямителям, существенно отличаются по выходным парамет­рам, диапазону регулирования, точности и быстродействию, по энергети­ческим показателям и т. п. Выполняя эти требования, можно получить различные технические решения.

1. При выборе среднего значения выпрямленного напряжения учитывают: необходимость стабилизации выпрямленного напряжения при измене­ниях тока нагрузки и при колебаниях напряжения питающей сети перемен­ного тока;

диапазон регулирования выпрямленного напряжения;

точность и быстродействие при стабилизации и регулировании выпрям­ленного напряжения;

необходимость реверса выходного напряжения. В зависимости от требо­ваний к величине бестоковой паузы необходимо выбирать схему реверсиро­вания: двухкомплектную либо с переключателем в цепи выпрямленного тока.

2. При выборе среднего значения выпрямленного тока учитывают:

необходимость стабилизации или ограничения тока на заданном уровне;

величину и длительность возможных перегрузок;

точность и быстродействие при стабилизации или ограничении тока;

необходимость реверса тока.

3. Коэффициент пульсаций и волнистость кривой выпрямленного напряжения зависят от фазности m выпрямителя, а также от глубины и способа регулирования выпрямленного напряжения.

4. Коэффициент пульсаций и волнистость кривой выпрямленного тока зависят от фазности схемы выпрямления m, а также вида на­грузки: активная, активно-индуктивная, с противоЭДС и т. п. Здесь и – действующие значения выпрямленных тока и напряжения.

5. Для правильного выбора комплектности выпрямителя, а также парамет­ров входящих в него блоков и устройств, помимо упомянутых выше величин, необходимо знать о потребителе: график нагрузки, параметры цепей нагруз­ки, наличие противоЭДС.

6. Конструкция выпрямителя должна обеспечивать также работоспособность всего устройства в заданном температурном режиме при определенных условиях окружающей среды и минимально влиять на работу других устройств. При наличии токопроводящей пыли, паров и газов, вызывающих коррозию металлических частей, необходимо применять герметизированные конструкции. Необходимо также принимать меры к подавлению радиопомех, излучаемых выпрямителями, для исключения их влияния на линии связи и телемеханики.

4.Автономные инверторы и статические преобразователи частоты.

4.1Классификация автономных инверторов.

1) По схеме преобразования различают схемы одновентильную (схема пре­рывателя) (рис. 4.1.1, а); однофазную двухтактную (полумостовая) с нулевым выводом нагрузки (рис. 4.1.1, б); однофазную двухтактную (полумостовая) с нулевым выводом источника питания (рис. 4.1.1, в); однофазную мостовую (рис. 4.1.1, г); трехфазную мостовую (рис. 4.1.1, д), трехфазную с нулевым выво­дом (рис. 4.1.1, е). Все остальные схемы являются производными перечислен­ных групп. Наиболее распространены в преобразовательной технике мосто­вые схемы.

2) По способу коммутации автономные инверторы можно разделить на несколько групп.

1. Инверторы с общей коммутацией. Коммутирующее устройство явля­ется общим для всех вентильных плеч инвертора. В коммутирующем устрой­стве инвертора содержится один коммутирующий конденсатор.

2. Инверторы с групповой коммутацией. В таких инверторах для запирания всех вентильных плеч одной группы (анодной или катодной) служит отдельное коммутирующее устройство.

3. Инверторы с пофазной коммутацией. Коммутирующее устройство инвертора служит для попеременного запирания тиристоров двух вентильных плеч, относящихся к одной фазе инвертора.

4. Инверторы с междуфазовой коммутацией. В таких инверторах запи­рание каждого рабочего тиристора происходит при отпирании следующего по порядку работы тиристора другой фазы, но этой же группы.

5. Инверторы с индивидуальной коммутацией. Коммутирующее устрой­ство инвертора служит для запирания одного тиристора (вентильного плеча) инвертора. К данному типу инверторов относятся и инверторы на полностью управляемых вентилях - двухоперационных тиристорах и силовых тран­зисторах.

3. По способу управления различают инверторы с самовозбуждением и с внешним (независимым) возбуждением. В инверторах с самовозбуждением управляющие импульсы, подаваемые на тиристоры, формируются из выход­ного напряжения инвертора. Частота выходного напряжения определяется параметрами нагрузки.

В инверторах с независимым возбуждением управляющие импульсы формируются внешним генератором, который и задает частоту выходного на­пряжения. Ввиду того, что частота выходного напряжения не зависит от па­раметров нагрузки, данный тип инверторов широко применяется в преобра­зовательной технике.

В некоторых случаях применяется также комбинированное возбуждение, при котором в составе системы управления АИ имеются как независимые (внешние) генераторы, так и устройства, связанные с выходным напряже­нием [81].

3. В зависимости от особенностей протекания электромагнитных процессов автономные инверторы могут быть разделены на три основных типа: инверторы тока, инверторы напряжения, резонансные инверторы.

Конкретные схемы автономных инверторов (АИ) в зависимости от соответствия параметров, режима работы обладают одновременно признаками разных классификационных групп. Существует большое количество схемных модификаций АИ, отличающихся входными и выходными характеристи­кам, формой кривых напряжения или тока в нагрузке, условиями работы. Элементов силовой схемы, построением системы управления, динамическими и пусковыми качествами, устойчивостью работы. Последний показатель имеет особое значение для инверторов, выполненных на однооперационных тиристорах. Определенный запас коммутационной устойчивости (т. е. отношение времени, предоставляемого схемой для восстановления запирающей способности, к собственному времени восстановления тиристоров) необходимо обес­печить во всех рабочих, а иногда и аварийных режимах. Стремление повысить запас коммутационной устойчивости приводит, как правило, к увеличению установленных мощностей элементов силовой части инвертора и, следовательно, к снижению технико-экономических показателей преобразователя. Оптимальный выбор схемы автономного инвертора, способной удовлетворить заданным техническим требованиям, должен основываться на сопоставлении основных показателей различных схем и видов автономных инверторов.