4. Преобразователи частоты

Преобразователи частоты (ПЧ) преобразуют энергию сети переменного тока в энергию переменного тока с частотой, отличающейся от частоты питающего напряжения.

U_y(н) – задает величину ~U_н.

U_y(f) – задает величину частоты нагрузки (f_п).

Виды преобразователей частоты:

• непосредственный преобразователь частоты (НПЧ) – питается от сети переменного тока, представляет собой тиристорный блок, на управляющие электроды которого подается синусоидальное напряжение;

• преобразователь частоты с автономным инвертором тока;

• преобразователь частоты с автономным инвертором напряжения.

5. Регулируемые преобразователи переменного напряжения (~U)

и постоянного напряжения (=U)

5.1. Регулируемые 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.

П остроение регулируемых преобразователей переменного напряжения основывается на использовании полупроводникового коммутатора, функцию которого выполняют два включенных встречно–параллельно тиристора в цепи с питающим переменным напряжением (см. рис.17).

~ U₁ – входное переменное напряжение.

~ U₂ – переменное выходное напряжение.

Изменяя угол управления , можно регулировать выходное напряжение.

Другим способом преобразования переменного напряжения является переключение отпаек трансформатора (рис.19).

5.2. Регулируемые преобразователи постоянного напряжения.

Преобразователи постоянного напряжения предназначены для изменения величины постоянного напряжения. Транзисторные преобразователи постоянного напряжения основаны на использовании импульсных методов преобразования и регулирования постоянного напряжения. Выходное напряжение таких преобразователей – последовательность импульсов прямоугольной формы с длительностью t_и и периодом T_п. Выходное напряжение преобразователя u_н характеризуется средним значением U_н. Возможны два принципа преобразования U_н.

Виды широтно–импульсной модуляции (шим):

• Изменение длительности импульсов при неизменной частоте их следования (рис.20).

• Изменение частоты следования импульсов при неизменной длительности (рис.21).

Изменяя t_и (рис.20) или T_п (рис.21), можно изменять напряжение U_н. Требуемого качества выходного напряжения с точки зрения пульсаций здесь добиваются, так же как и в выпрямителях, включением между выходом преобразователя и нагрузкой сглаживающего фильтра.

Литература: [5], c. 3 – 14.

Лекция № 3 Электронные преобразователи электрической энергии. Типы электронных преобразователей электрической энергии:

Выпрямители ~U_в =U_н

Инверторы =U_н в ~U

Преобразователи частоты ~U_c c f1 в ~U_c c f2, f1≠f2

Электронные выпрямители

Классификация:

• По мощности:

• малой мощности (Р_Н = до единиц кВт).

• средней мощности (Р_Н = десятки–сотни кВт).

• большой мощности (Р_Н > Р_Нср.).

• По возможности регулирования выпрямленного напряжения U_Н:

• неуправляемые (U_Н = const).

• регулируемые (0 < U_Н < U_Нном)

• По тактности схемы:

• однотактные (по вторичной обмотке трансформатора ток протекает только один полупериод в одном направлении).

• двухтактные (ток по вторичной обмотке трансформатора протекает как в положительный, так и отрицательный полупериод, т.е. в двух направлениях).

• По схемам выпрямления:

• простые (однофазная, мостовая и т.д.).

• сложные (состоят из нескольких простых).