2.5. Тиристорные преобразователи частоты и автономные инверторы

Тиристорный преобразователь частоты (ТПЧ) состоит из двух основных узлов: выпрямителя, преобразующего переменный ток промышленной частоты в постоянный, и автономного однофазного инвертора, преобразующего постоянный ток в переменный повышенной частоты.

Различают ТПЧ с явно выраженным и скрытым звеном постоянного тока. В ТПЧ с явно выраженным звеном постоянного тока, получившим преобладающее применение, одна группа вентилей используется только для выпрямления тока, а другая – только для инвертирования. При скрытом звене одни и те же вентили служат одновременно как для выпрямления, так и для инвертирования. На практике наибольшее распространение получили ТПЧ с явно выраженным звеном постоянного тока.

3. Описание лабораторного стенда

3.1. Назначение

Лабораторный стенд позволяет ознакомиться и проводить исследование статических характеристик тиристорных инверторов различного типа (параллельного, последовательного, последовательно-параллельного, инвертора с обратными диодами и инвертора с удвоением частоты).

3.2. Технические данные

Наименование параметра

норма

Номинальное напряжение силовой цепи, В Допустимые отклонения значения входного напряжения силовой цепи, % Диапазон регулирования временем задержки появления сигнала «Работа» после подачи сигнала «Пуск», сек Параметры входных сигналов, В: - сигнал логического «0», (полярность любая), не более - сигнал логической «1», (полярность любая), не менее Сигнал управления регулирования напряжения выпрямителя и частоты инверторов, В Допустимая температура корпуса тиристоров и диодов, 0С, не более Охлаждение

380 плюс 10, минус 15 0,05-0,2 0-1,5 4-10 0-10 120 естественное

3.3. Состав лабораторного стенда

Лабораторный стенд состоит из следующих составных частей:

• трехфазного управляемого силового блока;

• силового блока инверторов;

• системы управления;

• контрольно-измерительных приборов и измерительных шунтов.

4. Устройство и работа лабораторного стенда

4.1. Устройство лабораторного стенда

4.1.1. Лабораторный стенд представляет собой управляемый трехфазный выпрямитель с системой управления, выполненной на интегральных микросхемах. Обеспечивает плавное изменение выходного напряжения по принципу фазового регулирования в зависимости от величины сигнала задания.

Позволяет проводить исследование статических характеристик тиристорных инверторов различного типа: параллельного; последовательного; последовательно-параллельного; последовательного с обратными диодами; с удвоением частоты.

4.1.2. Подключение к трехфазной питающей сети осуществляется автоматическим выключателем QF и магнитным пускателем КМ.

4.2. Трехфазный управляемый силовой блок (тусб).

Схема подключения лабораторного стенда приведена на рис.43.9.

4.2.1. Автоматический выключатель QF предназначен для подключения стенда к питающей сети и осуществления защиты от короткого замыкания. После включения автоматического выключателя становится возможным включение магнитного пускателя КМ и подача трехфазного напряжения 380 В на вход силового трансформатора TV.

Для защиты силового трансформатора TV и силовых тиристоров VS1 – VS6 от высоковольтных перенапряжений сети на входе ТУСБ установлен узел А1, состоящий из варисторов RU1 – RU3, для защиты от радиопомех – конденсаторы С1 – С3.

Для улучшения линейности выходных характеристик в трансформаторах ТА1…ТА3 предусмотрены дополнительные короткозамкнутые обмотки, а для компенсации температурной нестабильности последовательно с нагрузочными резисторами R1–R3 включены полупроводниковые мосты VD1–VD3. RC-цепочки (R7–R12, С1 – С6) защищают тиристоры VS1 – VS6 от коммутационных перенапряжений (рис.43.10).

Управляемый выпрямитель создан по трехфазной мостовой схеме на тиристорах VS1 – VS6.

		Рис.43.9. Блок ввода. Силовой трансформатор TV. Схема электрическая
	Рис.43.10. Блок управляемого выпрямителя. Схема электрическая принципиальная

Конденсаторы С7 … С12 подключены между катодом и управляющим электродом тиристоров VS1 – VS6 для повышения помехоустойчивости последних.

Шунтирующий диод VD7 предотвращает возможность возврата в питающую сеть энергии, накопленной в магнитном поле дросселя , и тем самым улучшает коэффициент мощности выпрямителя.

, С13, С14 – фильтр сглаживает пульсации напряжения выпрямителя, а также препятствует проникновению высокочастотной составляющей тока инвертора в низкочастотную питающую сеть.