- •Часть I
- •М29 а.А. Мартынов Силовая электроника. Часть I. Выпрямители и регуляторы переменного напряжения. Учебное пособие/ сПбГуап. СПб., 2011. 177 с.; ил.
- •1. Выпрямители
- •1.1. Cтруктурная схема и классификация выпрямителей
- •1.2 Основные параметры, характеризующие работу выпрямителя
- •1.3 Неуправляемый однофазный однотактный выпрямитель
- •1.4 Управляемый однофазный однотактный выпрямитель
- •1.5 Неуправляемый двухполупериодный выпрямитель с нулевым выводом вторичной обмотки трансформатора
- •1.6 Неуправляемая однофазная мостовая схема выпрямления
- •1.7 Трехфазный однотактный управляемый выпрямитель
- •1.8 Трехфазная мостовая схема выпрямления
- •1.9 Двойная трехфазная схема выпрямления с уравнительным реактором
- •1.10 Кольцевая схема выпрямления
- •1.11 Коммутация тока в выпрямительных преобразователях
- •1.12 Коэффициент мощности выпрямителя
- •1.13 Регулировочная характеристике управляемого выпрямителя
- •1.14 Внешняя характеристика выпрямителя
- •1.15 Коэффициент полезного действия выпрямителя
- •2 Зависимый инвертор
- •2.1 Работа выпрямителя в режиме зависимого инвертирования
- •2.2 Коэффициент мощности зависимого инвертора
- •2.3 Коэффициент полезного действия зависимого инвертора
- •3 Сглаживающие фильтры
- •Основные понятия о сглаживающих фильтрах
- •3.2 Емкостной фильтр
- •3.3 Индуктивный фильтр
- •3.4 Индуктивно - емкостной фильтр
- •Задание для промежуточного контроля знаний по разделу «Выпрямители».
- •4.2 Выбор тиристоров
- •4.3 Расчет среднего значения напряжения на выходе выпрямителя в режиме холостого хода, Udхх:
- •4.4 Расчет в первом приближении напряжения холостого хода выпрямителя Udхх.
- •4.5 Расчет установленной мощности трансформатора
- •4.6 Расчет потерь мощности и коэффициента полезного действия выпрямителя
- •4.7 Расчет сглаживающего фильтра
- •4.8 Оценка влияния коммутации на питающую сеть (для трехфазной мостовой схемы выпрямления)
- •5 Активные выпрямители
- •5.1 Однофазный активный выпрямитель напряжения
- •5.2 Трехфазный активный выпрямитель напряжения
- •5.3 Основные расчетные соотношения активных выпрямителей
- •Расчетные соотношения, необходимые для выбора полупроводниковых приборов для трехфазного мостового активного выпрямителя
- •Регуляторы переменного напряжения
- •6.1 Устройство, принцип работы, основные расчетные соотношения и характеристики регуляторов напряжения, выполненных на тиристорах
- •6.2 Регулировочная характеристика трн
- •6.3 Внешняя характеристика трн
- •6.4 Коэффициент мощности трн
- •6.5 Регулировочная характеристика трн при активно-индуктивном характере нагрузки
- •6.6 Трехфазные регуляторы переменного тока
- •6.7 Ступенчатый метод регулирования переменного напряжения
- •6.8 Фазоступенчатый метод регулирования переменного напряжения.
- •6.9 Система импульсно - фазового управления
- •6.10 Пример расчета схемы управления
- •6.11 Регулировочная характеристика управляемого выпрямителя при различных формах кривой опорного напряжения
- •6.12 Передаточная функция управляемого выпрямителя (без учета слаживающего фильтра в цепи постоянного тока)
- •7 Защита полупроводниковых преобразователей от сверхтоков и перенапряжений
- •8 Справочные данные по элементной базе выпрямителей
- •8.1 Справочные данные по диодам
- •8.2 Справочные данные по тиристорам
- •8.3 Справочные данные по дросселям
- •8.4 Справочные данные по конденсаторам
5 Активные выпрямители
Как уже было сказано выше, с целью повышения коэффициента мощности преобразователей переменного тока в постоянный и, наоборот, из постоянного тока в переменный, разработаны и находят практическое применение активные выпрямители [7].
Активные выпрямители могут быть выполняться по двум схемным вариантам, а именно: как активные выпрямители тока (рисунок 32) так и как активные выпрямители напряжения (рисунок 33). Эти обе схемы могут работать как в выпрямительном, так и инверторном режимах. В цепях переменного тока каждый из этих выпрямителей содержит дроссель, который принято называть буферным реактором (БР). Вентильные блоки активных выпрямителей выполняются на полностью управляемых ключах.
Различие этих схем заключается в следующем:
- управляемые ключи активных выпрямителей тока имеют одностороннюю проводимость, поэтому в случае перевода преобразователя из выпрямительного режима в инверторный режим необходимо изменять полярность источника напряжения в цепи постоянного тока преобразователя, аналогично тому, как это делается в выпрямителях, выполненных на тиристорах;
- с учетом вышеизложенного, в цепи постоянного тока активного выпрямителя тока может быть установлен только индуктивный фильтр;
- в цепи переменного тока активного выпрямителя тока устанавливается индуктивно – емкостной фильтр;
- управляемые ключи активных выпрямителей напряжения имеют двухстороннюю проводимость, поэтому перевод из выпрямительного режима в инверторный режим осуществляется изменением направления тока цепи постоянного тока путем повышения напряжения источника постоянного тока по отношению к так называемому «напряжению подпора» на выходе вентильного блока;
-в цепи переменного тока активного выпрямителя напряжения устанавливается индуктивный фильтр (БР).
-в цепи постоянного тока активного выпрямителя напряжения устанавливают индуктивно - емкостной фильтр.
Существенные отличия в силовых схемах активных выпрямителей тока и напряжения отражается и на их характеристиках - внешних и регулировочных. Основное отличие заключается в том, что активные выпрямители тока принципиально позволяют регулировать напряжение цепи постоянного тока от нуля до максимальной величины, несколько меньшей величине выходного напряжения неуправляемого выпрямителя.
Активные выпрямители напряжения регулируют напряжение цепи постоянного тока от значения, равного величине выходного напряжения неуправляемого выпрямителя в сторону его увеличения. Это обстоятельство и определило область применения активных выпрямителей напряжения. Они входят в состав преобразователей частоты переменного тока со звеном постоянного тока, способных рекуперировать электрическую энергию нагрузки преобразователя в электрическую сеть переменного тока, к которой подключен этот преобразователь.
Общим достоинством обоих преобразователей является их способность регулировать напряжение, сохраняя фазовый сдвиг тока по отношению к напряжению (в цепи переменного тока) практически равным нулю (или близким к нулевому значению). Форма кривой тока цепи переменного тока при этом близка к синусоидальной. Совершенно очевидно, что коэффициент мощности этих преобразователей равен единице (точнее близок к единице).