85. Вплив індуктивності рассеянія на процеси у трифазному випрямляче.
При рассмотрении трехфазной мостовой схемы (мал.8.14.) исходим из равенства нулю индуктивностей рассеяния обмоток трансформатора и индуктивностей питающей сети. По указанной причине все приведенные соотношения следует считать действительными лишь при первом приближении, а найденное значение напряжения равное 2,34U2 – равным напряжениюUdo в режиме холостого хода.
В виду наличия указанных индуктивностей, которые учитываются приведенные к вторичной обмотке трансформатора «анодными» реактивными сопротивлениями, каждый переход тока с одного вентиля на другой в пределах анодной или катодной групп происходит в течение интервала коммутации γ. Коммутация начинается в точках естественного отпирания вентилей.
86. Перехід овід режиму випрямлення до режиму інвертировання.
Инвертированием называется процесс преобразования энергии постоянного тока в энергию переменного тока. Инверторы, ведомые сетью, осуществляют такое преобразование с передачей энергии в сеть переменного тока, т.е. решают задачу обратную выпрямлению.
Ведомые инверторы выполняются по тем, же схемам, что и управляемые выпрямители. Использую приведенную раннее схему однофазного выпрямителя с нулевым выводом трансформатора покажем особенности инвертора (мал.8.19.).
Мал.8.19. Схема інвертора відомого мережею
В качестве источника инвертируемой энергии принята машина постоянного тока М, работающая в режиме генератора. Индуктивность Ld осуществляет сглаживание входного тока инвертора, а реактивные сопротивления Ха1 и Ха2 учитывают индуктивности рассеяния обмоток трансформатора и индуктивность питающей сети.
Прежде чем перейти к рассмотрению электромагнитных процессов и характеристик ведомого инвертора, укажем основные положения, отличающие режим выпрямления от режима инвертирования.
При выпрямлении источником энергии является сеть переменного тока. Поэтому при α=0 кривая тока, потребляемого от сети, совпадает по фазе с напряжением питающего напряжения. При Ld=беск. и Ха1 = Ха2=0 форма тока близка к прямоугольной. Тиристор Т1 открыт при положительной полярности напряжения u2-1, а тиристор Т2 - при положительной полярности на u2-2 . Машина постоянного тока в схеме мал. 8.19. работает в режиме потребления энергии из сети. К машине приложено напряжение Ud с полярностью, указанной в скобках.
При работе в схеме инвертирования машина постоянного тока является источником энергии, а сеть переменного тока – ее потребителем. В условиях сохранения в схеме тех же направлений токов (что определяет наличие тиристоров) генераторному режиму работы машины будет соответствовать полярность. указанная без скобок. Изменение полярности подключения машины к цепи постоянного тока является одним из условий перевода схемы в режим инвертирования.
Мал.8.20. Схема, яка пояснює роботу інвертора
Показателем потребления энергии сетью служит фазовый сдвиг на 1800 тока i1, относительно напряжения u1 (мал.8..20.). Это означает, что тиристоры схемы в режиме инвертирования должны находиться в открытом состоянии при отрицательной полярности напряжений вторичных обмоток трансформатора. Тиристор 2 – при отрицательной полярности напряжения u2-2, , а тиристор 1 – при отрицательной полярности напряжения u2-1 (мал.8.19.). При таком режиме отпирания тиристоров осуществляется поочередное подключение вторичных обмоток трансформатора через дроссель Lд к источнику постоянного тока, благодаря чему достигается, во-первых, преобразование постоянного тока в переменный и, во-вторых, передача энергии в сеть.
Указанному режиму отпирания тиристоров при инвертировании соответствует намал. 8.21. значение угла управления α = π, отсчитываемого в направлении запаздывания относительно точек естественного отпирания тиристоров (0, π, 2π и т. д.). Запирание ранее проводившего тиристора при отпирании очередного тиристора в ведомом инверторе осуществляется под действием обратного напряжения, создаваемого напряжением сети со стороны вторичных обмоток трансформатора (чем главным образом и обуславливается название инвертор – ведомый сетью).
Очевидно, что к ранее проводившему тиристору при отпирании очередного тиристора будет приложено обратное напряжение (равное сумме напряжений двух вторичных обмоток) только в том случае, если очередной тиристор отпирается в момент, когда на подключенной к нему обмотке действует напряжение положительной полярности
Мал. 8.21.. Пояснення режима інвертування
Иными словами, реальное значение угла α при работе инвертора, исходя из условии запирания тиристоров, должно быть меньше π на некоторый угол β (мал.8.22), т.е. α = π – β.
Мал.8.22. Процеси у інверторі
Если же очередной тиристор отпирать при α = π, то условие для запирания ранее проводившего тиристора не будет выполнено. Тиристор останется в открытом состоянии и создаст короткое замыкание цепи с последовательно включенными вторичной обмоткой трансформатора и источником постоянного тока. Такое явление называется срывом инвертирования или опрокидыванием инвертора.
Угол β, отсчитываемый влево от точек естественного отпирания π, 2π, . ., называется углом опережения отпирания вентилей. С углом задержки отпирания α он связан соотношением β = π – α , или = π – α + β = π.
Таким образом, для перевода схемы из режима выпрямления в режим инвертирования необходимо:
подключить источник постоянного тока с полярностью, обратной режиму выпрямления,
обеспечить протекание тока через тиристоры преимущественно при отрицательной полярности вторичных напряжений, проводя их отпирание с углом опережения β. Указанные положения использованы при построении временных диаграмм на мал.8.22., иллюстрирующих процессы, протекающие в схеме однофазного ведомого инвертора (рмал.8.18.).
Для вышеприведенной схемы инвертирования характерно сохранение прежнего направления тока и изменение направления полярности напряжения. Возможны и другие варианты построения инверторов, это применение реверсивных силовых схемы выпрямителей.