189. «Дословно: СТАТКОМЫ или синхронные компенсаторы.»

190. Управляемые выпрямители при глубоком регулировании имеют низкий коэффициент мощности, большие искажения входного и значительные пульсации выходного напряжений. Ведомые преобразователи потребляют из сети токи, содержащие ряд гармоник, кратных частоте сети (см. п. 6.2). При этом из-за падения напряжения от протекания токов высших гармоник на внутреннем сопротивлении сети X_C напряжение сети на входе преобразователя u_C становится несинусоидальным.

191. Фильтры, выполненные только на реактивных элементах (индуктивностях и емкостях), называют пассивными. (с главы 15(Часто в состав этих фильтров входят и резисторы, демпфирующие колебания, возникающие в высокодобротных контурах. Пассивные (сетевые) фильтры являются неотъемлемой частью любых компенсирующих и преобразовательных устройств. Сетевые фильтры служат для уменьшения вредного влияния преобразователей на питающую сеть. Кроме того, они защищают преобразователь от электромагнитных помех, передающихся из сети. Для борьбы с искажениями синусоидальности напряжения сети на входе мощных ведомых преобразователей включают резонансные фильтры, настроенные на гармоники, ближайшие к частоте сети. Токи соответствующих гармоник замыкаются через эти фильтры, что резко уменьшает падение напряжений от гармонических составляющих токов на внутреннем сопротивлении сети. Кроме резонансных фильтров включают конденсатор Сф, пропускающий все остальные высшие гармоники. Этот конденсатор и фильтры дополнительно улучшают результирующий cosφ потребителей, питающихся от этой сети. Качество резонансного фильтра определяется его добротностью(параметр колебательной системы, определяющий ширину резонанса и характеризующий, во сколько раз запасы энергии в системе больше, чем потери энергии за время изменения фазы на 1 радиан.))

193. Часто в состав этих фильтров входят и резисторы, демпфирующие колебания, возникающие в высокодобротных контурах. Пассивные (сетевые) фильтры являются неотъемлемой частью любых компенсирующих и преобразовательных устройств. Сетевые фильтры служат для уменьшения вредного влияния преобразователей на питающую сеть. Кроме того, они защищают преобразователь от электромагнитных помех, передающихся из сети. Сетевые фильтры были рассмотрены в главе 15. Для борьбы с искажениями синусоидальности напряжения сети на входе мощных ведомых преобразователей включают резонансные фильтры, настроенные на гармоники, ближайшие к частоте сети. Например, в трехфазной мостовой на 5-ю и 7-ю, в условно двенадцатифазной на 11-ю и 13-ю. Кроме резонансных фильтров включают конденсатор, пропускающий все остальные высшие гармоники. Последовательно с реактивными элементами включают резисторы, демпфирующие колебания. На входе выпрямителей с ШИМ ставят ненастроенные фильтры низких частот. Их задача – не пропустить в сеть гармоники высоких частот, возникающие при ШИМ. Эти фильтры имеют достаточно сложные схемы. Таким образом, сетевые фильтры могут существенно улучшить качество напряжения в сети. Пассивные фильтры дополнительно улучшают результирующий cosϕ потребителей, питающихся от этой сети [78]. Одновременно сетевые фильтры уменьшают проникновение помех из сети к потребителю

194. 

195. Компенсация гармоник тока сети называется активной фильтрацией. Она основана на введении в сеть параллельно всем нагрузкам источника гармоник находящихся в противофазе с гармониками, создаваемыми потребителями (нагрузками). Схемы активных фильтров (АФ) обычно выполняются на базе ОПН(обратимый преобразователь напряжения ((Следовательно, управляемый выпрямитель напряжения и автономный инвертор напряжения являются обратимыми преобразователями напряжения. Иными словами обратимый преобразователь напряжения (ОПН) может работать в выпрямительном и инверторном режиме, передавая энергию из сети переменного тока в цепь постоянного и обратно, то есть, меняя направление потока мощности . При этом изменяется направление тока при неизменной полярности напряжения.))), работающих на конденсатор.

196. Рис. 18.4 б иллюстрирует, каким должен быть ток активного фильтра iк, чтобы при потреблении всеми нагрузками несинусоидального тока iн из сети потреблялся синусоидальный ток iн(1), передающий ту же активную мощность.

197. Ток компенсатора

198. Эта операция должна выполняться достаточно сложной системой управления. В моменты, когда ток, потребляемый из сети, больше, чем ток, потребляемый нагрузками, конденсатор фильтра запасает энергию. В моменты, когда ток, потребляемый из сети, меньше, чем ток, потребляемый нагрузками, конденсатор фильтра отдает энергию. На выходе активного фильтра необходимо устанавливать дополнительный пассивный (сетевой) фильтр ПФ для предотвращения проникновения в сеть высокочастотных гармоник, соответствующих частоте ШИМ и более высоких (см. гл. 15). Активные фильтры для компенсации мощности искажения не нашли применение в сетях до 1 кВ, так как требуют существенных дополнительных затрат

199. Раздел 3.

200. Принцип действия непосредственных преобразователей частоты.

НПЧ – почему непосредственные преобразователи ??? непосредственная связь питающей сети и нагрузки, потому что нет промежуточного звена постоянного тока

201. Достоинства и недостатки преобразователей частоты с непосредственными связями

• Достоинства ПЧНС:

1. Однократное преобразование энергии (кпд = 0,95-0,97)

2. Свободный обмен реактивной и активной энергией с сетью (возможен режим рекуперации)

3. Естественный режим коммутации тиристоров, что повышает надежность работы

4. Возможность реализации весьма низких частот

5. Возможность создания за счет параллельного соединения мостов ПЧ большой мощности (до МВт)

• Недостатки ПЧНС

1. Ухудшение формы выходного напряжения при увеличении частоты, поэтому fmax=mfc/(8-10)

2. Сравнительно большое число силовых полупроводниковых элементов (необходимость синхронизации их с сетью)

3. Низкий коэффициент мощности (особенно в области малых частот (дословно : т.к. мы в каждой фазе применяем управляемый выпрямитель, а управляемый выпрямитель коэф-т мощности зависит от угла управления и чем больше угол управления , тем меньше напряжение управления и выходное напряжение соsф тоже уменьшается , т.е. иначе говоря коэф-т мощности наименьший при низкой амплитуде напряжения ))

4. Раздел 4.

1. Классификация преобразователей частоты. Автономный инвертор напряжения с амплитудной модуляцией, принцип действия, достоинства и недостатки.

5. «Дословно: в звене постоянного тока стоит управляемый выпрямитель, который изменяет напряжение в звене постоянного тока. Сам инвертор состоит из 6-ти (где-то в презентации) транзисторов с обратными диодами. Ниже есть диаграмма работы транзисторов, когда каждый транзистор открыт в течении полупериода выходной частоты, а по порядку , как показана нумерация на схеме инвертора , каждый открыт со сдвигом по фазе на 1/6 периода выходной частоты и т.о. получается , что каждую 1/6 периода пропускают 3 транзистора, обычно один ,допустим, верхний нечетный и два четных или наоборот , два четных , один нечетный ))) и если посмотреть и сложить токи в каждой фазе трехфазной нагрузки, то мы получим на выходе ступенчатую кривую, в которой можно с трудом , но увидеть среднее значение напряжения соответствующее синусоиде(она такая ступенчатая кривая ) . вот эта ступенчатая кривая , у нее есть ,конечно, высшие гармоники она не идеальная синусоида, но тем не менее она похожа на синусоиду. Чтобы менять амплитуду вот этой ступенчатой синусоиды, что нужно делать, почему называется амплитудной модуляцией, там каждая ступенька , это доля идет 2/3 или 1/3 Ud??? Т.е. чтобы менять амплитуду синусоиды нужно менять Ud, т.е менять выходное напряжение управляемого выпрямителя в звене постоянного тока, а чтобы частоту менять, мы говорили , что каждый транзистора работает половину периода , необходимо менять период работы, уменьшим период в течение которого транзистор открыт, он будет всегда половину периода и каждый следующий будет на 1/6 , но того уже другого периода и чем меньше период, тем выше частота. Т.О. менять амплитуду можно изменяя напряжение в звене постоянного тока, а частоту изменяя период, т.е. система управления вот этими ключами инвертора позволяет менять частоту. Вся синусоида состоит и з 6-ти шагов»

6. При амплитудной модуляции на выходе инвертора мы имеем сигнал с фиксированной частотой и шириной импульсов. Сама же амплитуда импульсов изменяется в зависимости от требуемой мощности инвертора. Поскольку падение напряжения на открытых ключах обычно очень мало по сравнению с напряжением источника питания, то амплитуда выходных импульсов полумостового инвертора напряжения практически равна напряжению источника питания. Поэтому наиболее простым и часто используемым способом изменения амплитуды импульсов является использование регулируемого источника напряжения для питания инвертора.

7. Основное достоинство амплитудной модуляции в качестве регулятора мощности инвертора с резонансной нагрузкой заключается в том, что во всем диапазоне регулирования мощности можно организовать так называемый «мягкий» режим переключения силовых ключей инвертора. В «мягком» режиме ключи включаются и выключаются в те моменты времени, когда протекающий через них ток равен нулю. При этом снижаются коммутационные потери и улучшаются частотные характеристики установки в целом. Еще одно преимущество, связанное с работой на резонансной частоте, – хорошее согласование источника с нагрузкой.

8. Вторым достоинством амплитудной модуляции является линейность и полный диапазон регулирования мощности (0-100%).

9. Главный же недостаток этого вида модуляции заключается в необходимости использования регулируемого источника напряжения, который сопоставим по мощности с мощностью самого инвертора.

10. Благодаря невысокой частоте коммутаций в АИН с амплитудным регулированием допустимо использовать тиристоры с относительно большим временем выключения (120—150 мкс). Такие тиристоры изготавливаются на основе высокоомного кремния и имеют высокое допустимое напряжение (3200—4000 В). В этом заключается наиболее ценное достоинство амплитудного способа регулирования, поскольку при напряжении Ud, равном примерно 2500—3000 В, инвертор можно выполнить без последовательного соединения тиристоров и в результате значительно уменьшить объем, массу и повысить КПД преобразователя. Невысокая частота облегчает также режимы работы элементов узла принудительной коммутации: конденсаторов, реакторов и коммутирующих тиристоров.