- •1 Вопрос
- •1. Место силовых преобразователей в электроприводе.
- •2 Вопрос
- •2.Силовые полупроводниковые приборы: достоинства, классификация.
- •3 Вопрос
- •3.Силовые неуправляемые выпрямители, вольтамперные характеристики.
- •1.Силовые транзисторы.
- •6 Вопрос
- •8 Вопрос Схемы выпрямления переменного напряжения. Форма выпрямленного напряжения. Особенности этих схем. Общая характеристика схем управляемых выпрямителей.
- •Трехфазная нулевая схема выпрямления.
- •9 Вопрос Неуправляемый выпрямитель при мгновенной
- •3.2.1.1.Рабочий процесс
- •Величина эдс неуправляемого выпрямителя.
- •10. Токи вторичных и первичных обмоток питающего трансформатора для трехфазной нулевой схемы выпрямления.
- •11 Вопрос
- •Тиристорный преобразователь при мгновенной коммутации.
- •13 Вопрос
- •14 Вопрос
- •Внешние характеристики тиристорных преобразователей.
- •15 Вопрос
- •16 Вопрос
- •16.Особенности инверторного режима работы тп. Понятие «опрокидывание» инвертора. Ограничение угла .
- •17 Вопрос
- •3.5.2.1. Синхронизирующие устройства (су).
- •19 Вопрос
- •Синхронизирующие устройства (су).
- •22 Вопрос
- •22. Совместное управление комплектами реверсивных тп. Природа уравнительных токов.
- •23 Вопрос
- •Линейное (симметричное) согласование.
- •24 Вопрос
- •25 Вопрос
- •25. Раздельное управление реверсивными группами. Автоматический выбор работающей группы в зависимости от знака ошибки регулирования ().
- •26 Вопрос
- •3.7.1. Коэффициент мощности тиристорного электропривода постоянного тока.
- •28 Вопрос
- •29.Способы увеличения коэффициента мощности
- •31 Вопрос
- •32Вопрос
- •Принцип импульсного регулирования напряжения.
- •Способы реализации импульсных элементов (ключей).
- •33 Вопрос Широтно- импульсные преобразователи для управления двигателями постоянного тока.
- •34 Вопрос
- •35 Вопрос
- •36 Вопрос Преобразователи частоты с непосредственной связью нагрузки с сетью.
- •38 Вопрос Аварийные режимы работы тп и защита тп от коротких замыканий, перегрузок и перенапряжений.
- •6.2.1. Защита с помощью r-c цепочек.
- •6.2.2. Защита от перенапряжений, возникающих при отключении нагрузки с большой индуктивностью.
- •17. Три полумоста параллельно, объединённые кольцом/треугольником («треугольник-Ларионов»)
- •Три полумоста параллельно, объединённые звездой («звезда-Ларионов)
36 Вопрос Преобразователи частоты с непосредственной связью нагрузки с сетью.
Данный класс ПЧ, получивший название “Непосредственные преобразователи частоты” (НПЧ), характерен однократным преобразованием энергии. Потребляемая из сети переменного тока электроэнергия с неизменными напряжением и частотой преобразуется в одном силовом устройстве в энергию переменного тока с регулируемыми по амплитуде и частоте напряжением и током нагрузки, в качестве которой служит 3-х фазный двигатель. В структурном отношении НПЧ весьма прост, его основу составляет реверсивный ТП постоянного напряжения. Если изменять управляющее напряжение ТП по синусоидальному закону с определенной частотой, то на выходе преобразователя получим выпрямленную ЭДС, синусоидально изменяющуюся с той же частотой и приложенную к однофазной нагрузке переменного тока. Изменяя частоту и амплитуду управляющего сигнала, будем изменять соответственно частоту и амплитуду выходной ЭДС. Очевидно, что для 3-х фазной нагрузки потребуется три комплекта реверсивных ТП, работающих с синхронизированным сдвигом фаз в 120 по выходной частоте НПЧ.
Число фаз входного и выходного напряжений НПЧ является весьма существенным признаком их классификации, т.к. оно в значительной мере определяет структуру построения схемы преобразователя.
Рассмотрим принцип работы НПЧ с естественной коммутацией на примере трехфазно- однофазной схемы (рис 82).
В схеме преобразователя можно выделить две группы тиристоров: 1- катодную (V1; V2; V3) и 2- анодную (V4; V5; V6).
Допустим, что нагрузка zн активная. Включающие импульсы в процессе работы поступают на тиристоры катодной и анодной групп поочередно. Когда включающие импульсы, синхронизированные по частоте с напряжением питающей сети, подаются последовательно на тиристоры V1, V2, V3 катодной группы, она работает в режиме выпрямления (по 3-х фазной нулевой схеме), формируя на нагрузке положительную полуволну выходного напряжения относительно нулевого вывода трансформатора. Угол управления тиристоров- .
При работе тиристоров V4, V5, V6 анодной группы на нагрузке относительно нулевого вывода трансформатора формируется отрицательная полуволна напряжения. В результате цикличной работы групп 1 и 2 на нагрузке создается переменное напряжение с частотой основной гармоники f2, более низкой, чем частота питающей сети f1.
Частота f2 определяется временем, в течение которого проводят ток тиристоры каждой группы. Изменением угла можно регулировать выходное напряжение. Для исключения постоянной составляющей в напряжении на нагрузке время работы катодной и анодной групп должно быть одинаковым. На рис 83 представлена диаграмма выходного напряжения при активной нагрузке.
Из диаграммы видно, что тиристоры катодной группы вступают в работу только после спада до нуля полуволны напряжения, формируемой анодной группой, и наоборот. Это объясняется тем, что тиристор находится во включенном состоянии до тех пор, пока ток, протекающий через него (в рассматриваемом случае ток совпадает по фазе с напряжением), ни спадет до нуля.
Основными достоинствами НПЧ с естественной коммутацией являются:
Относительно высокий КПД, что достигается благодаря однократному преобразованию электрической энергии.
Возможность двухстороннего обмена энергией между питающей сетью и двигателем, что обеспечивает как двигательные, так и тормозные режимы электропривода с рекуперацией энергии в сеть.
Возможность использования естественной коммутации вентилей с неполным управлением, что позволяет отказаться от устройств принудительной коммутации, снижающих экономичность, надежность, перегрузочную способность и ухудшающих массогабаритные показатели преобразователя частоты.
Возможность получения сколь угодно низких частот выходного напряжения преобразователя и обеспечения равномерного вращения двигателя на малых скоростях.
Практически неограниченная мощность НПЧ.
Возможность конструирования преобразователей по блочно–модульному принципу, обеспечивающему удобство эксплуатации и резервирования.
Основные недостатки НПЧ:
Ограничение максимальных значений выходной частоты на уровне порядка 0,5 от частоты сети.
Наличие субгармоник и постоянных составляющих выходного напряжения и тока при неблагоприятных соотношениях частот на входе и выходе преобразователя.
Низкий коэффициент мощности, несинусоидальность входных токов преобразователя частоты как потребителя в системе электроснабжения.
Сложность (многоэлементность) силовых цепей и цепей управления, что является оправданным лишь при выполнении ПЧ на сравнительно большие мощности.
В связи с этим НПЧ получили применение в основном для регулируемых тихоходных синхронных и асинхронных электроприводов средней и большой мощности. Здесь используются НПЧ с естественной коммутацией, получившие название циклоконверторы.
Параллельно с циклоконверторами разрабатывались НПЧ с принудительной коммутацией, реализация которых ориентирована на полностью управляемые ключи переменного тока.