Учебное пособие: Энергетическая электроника

. (11)

Если нагрузка носит импульсный характер, емкость выходного конденсатора выбирать такой, чтобы обеспечить требуемые параметры тока нагрузки. Если задано допустимое искажение импульса тока, выраженное в допустимом уменьшении тока нагрузки за время действия импульса

, то . (12)

При использовании в качестве единиц измерения в формулах времени в секундах, тока - в амперах, напряжения - в вольтах, емкость конденсатора будет вычислена в фарадах.

Выбор унифицированных элементов схем (вентилей, конденсаторов, дросселей) необходимо производить по профессиональной справочной литературе.

Вопросы самопроверки по курсу “Энергетическая электроника"

1. Роль и назначение вентильных преобразователей электроэнергии.

2. Выпрямление и инвертирование электроэнергии. Назначение и области применения выпрямителей и инверторов.

3. Коммутация вентилей естественная и принудительная. Примеры

4. Характеристики неуправляемых вентилей.

5. Характеристики управляемых вентилей.

6. Выравнивание токов вентилей и напряжения на вентилях.

7. Перенапряжения на вентилях. Причины возникновения и способы защиты от них.

8. Инверторы, ведомые сетью и автономные инверторы. Отличительные признаки. Области применения.

9. Принудительная коммутация тиристоров. Основные принципы и схемы.

10. Однополупериодная схема выпрямителя, работающая на активную и активно - индуктивную нагрузку. Работа, характеристики и расчет.

11. Двухполупериодная схема управляемого выпрямителя с нулевой точкой (двухфазная нулевая), работающая на активную нагрузку. Работа, характеристики и расчет.

12. Двухполупериодная схема управляемого выпрямителя с нулевой точкой (двухфазная нулевая), работающая на активно - индуктивную нагрузку. Работа, характеристики и расчет.

13. Двухполупериодная схема выпрямителя с нулевой точкой (двухфазная нулевая), работающая на емкостную нагрузку. Работа, характеристики и расчет.

14. Двухполупериодная схема управляемого выпрямителя с нулевой точкой (двухфазная нулевая), работающая на двигатель постоянного тока. Работа, характеристики и расчет.

15. Мостовая однофазная схема управляемого выпрямителя, работающая на активную нагрузку. Работа, характеристики и расчет.

16. Мостовая однофазная схема управляемого выпрямителя, работающая на активно - индуктивную нагрузку. Работа, характеристики и расчет.

17. Мостовая однофазная схема выпрямителя, работающая на емкостную нагрузку. Работа, характеристики и расчет.

18. Мостовая однофазная схема управляемого выпрямителя, работающая на двигатель постоянного тока. Работа, характеристики и расчет.

19 Несимметричные схемы умножения напряжения. Работа, характеристики и расчет.

20 Симметричные схемы умножения напряжения. Работа, характеристики и расчет.

21. Трехфазная схема управляемого выпрямителя с нулевой точкой, работающая на активную нагрузку. Работа, характеристики и расчет.

22. Трехфазная схема управляемого выпрямителя с нулевой точкой, работающая на активно - индуктивную нагрузку. Работа, характеристики и расчет.

23. Шестифазная схема управляемого выпрямителя с уравнительным реактором, работающая на активно - индуктивную нагрузку. Работа, характеристики и расчет.

24. Трехфазная мостовая схема управляемого выпрямителя, работающая на активную нагрузку. Работа, характеристики и расчет.

25. Трехфазная мостовая схема управляемого выпрямителя, работающая на активно - индуктивную нагрузку. Работа, характеристики и расчет.

26. Трехфазная мостовая схема управляемого выпрямителя, работающая на двигатель постоянного тока. Работа, характеристики и расчет.

27. Инверторы, ведомые сетью. Области применения. Работа, характеристики и расчет.

28. Коммутационные процессы в мощных преобразователях, вызванные индуктивностью трансформатора. Влияние на характеристики преобразователей.

29. Сложные схемы выпрямителей. Назначение, области применения и принципы построения.

30. Реверсивные выпрямители. Работа, характеристики и расчет.

31. Непосредственные преобразователи частоты. Работа и характеристики

32. Стабилизаторы напряжения и тока. Классификация и общие характеристики.

33. Параметрические стабилизаторы напряжения и тока. Общие характеристики и методы расчета.

34. Стабилизаторы компенсационные. Принципы построения и основные структурные схемы. Общие характеристики

35. Компенсационные стабилизаторы последовательного типа. Регулирующие элементы СН. Работа, характеристики и расчет.

36. Компенсационные стабилизаторы параллельного типа. Схемы сравнения и усиления СН. Работа, характеристики и расчет.

37. Компенсационные стабилизаторы последовательного типа в интегральном исполнении. Достоинства и недостатки, пути повышения нагрузочной способности СН.

38. Импульсные стабилизаторы. Основные характеристики.

39. Стабилизаторы тока. Работа, характеристики и расчет.

40. Сглаживающие фильтры. Работа, основные характеристики и схемы, расчет.

41. Порядок расчета маломощного выпрямителя с емкостной реакцией фильтра.

42. Порядок расчета маломощного выпрямителя с индуктивной реакцией фильтра.

43. Активные сглаживающие фильтры. Работа, характеристики и расчет.

44. Автономные инверторы. Назначение и принципы построения.

45. Импульсные регуляторы постоянного тока. Широтно-импульсные и частотно-импульсные способы регулирования.

46. Системы управления тиристорными преобразователями. Горизонтальный способ управления. Формирователи импульсов.

47. Системы управления тиристорными преобразователями. Вертикальный способ управления.

48. Системы управления тиристорными преобразователями. Цифровой способ управления.

Литература

1. Руденко В.С. та ін. Промислова електроніка: Підручник / В.С. Руденко, В.Я. Ромашко, В. В Трифонюк. -К.: Либідь, 1993. - 432с.

2. Руденко В.С., Сенько В.И., Чиженко И.М. Преобразовательная техника. - К.: Вища шк., 1983. - 431с.

3. Забродин Ю.С. Промышленная электроника. - М.: Высш. шк., 1982. - 496с.

4. Полупроводниковые выпрямители / Под ред. Ф.И. Ковалева и Г.П. Мостковой. - М.: Энергия, 1978. - 448с.

Приложения

Приложение 1

Система управления преобразователями, ведомым сетью.

[Руденко В.С., Сенько В.И., Чиженко И.М. Преобразовательная техника. - К.: Вища шк., 1983.]

Система управления преобразовательным устройством, ведомым сетью, предназначена для формирования импульсов управления определенной формы и длительности, распределения их по фазам и изменения момента подачи их на управляющие электроды тиристоров.

Так как после отпирания тиристора цепь управления не оказывает влияния на его состояние и он запирается только тогда, когда его анодный ток становится меньше тока удержания, для управления тиристором достаточны короткие импульсы.

Требования, предъявляемые к системам управления полупроводникового преобразователя, определяются типом вентиля, примененного в преобразователе, режимом работы преобразователя (выпрямительный, инверторный, реверсивный, нереверсивный) и видом нагрузки, на которую работает преобразователь.

Системы управления, в которых управляющий сигнал имеет форму импульса, а фаза этого импульса может регулироваться, называются импульсно-фазовыми (СИФУ). Системы управления могут быть синхронными и асинхронными

Основные требования к системам управления:

1. Достаточная для надежного открывания вентиля амплитуда напряжения и тока управляющего импульса.

2. Высокая крутизна фронта управляющих импульсов.

3. Диапазон регулирования. Определяется типом преобразователя, режимом его работы и характером нагрузки.

4. Симметрия управляющих импульсов по фазам. асимметрия обычно не должна превышать 1,5...2,5°.

5. Длительность импульса управления должна быть такой, чтобы за время его действия анодный ток тиристора достиг тока удержания.

6. Быстродействие СИФУ не должно влиять на динамику преобразователя

Асинхронные системы импульсно-фазового управления

В асинхронных системах управления связь во времени управляющих импульсов с соответствующими точками напряжения питающей сети играет вспомогательную роль, например, служит для ограничения минимальных и максимальных значений углов управления α. Сами же управляющие импульсы получают без синхронизации напряжением сети переменного тока.

Требуемый угол α управления таристорами в асинхронных системах создается как результат регулирования интервалов между импульсами (частоты их следования) в замкнутой системе с преобразователем или его нагрузкой.

Принцип построения асинхронной системы управления для трехфазного мостового управляемого выпрямителя иллюстрирует функциональная схема.

Необходимые для этой схемы шесть выходных каналов управляющих импульсов с фазовым сдвигом между ними в соседних каналах в 60о получают от распределителя импульсов РИ, запускаемого от ведущего генератора ВГ регулируемой частоты. Изменение частоты ВГ осуществляется напряжением регулятора Рf под действием напряжения уставки и напряжения датчика Д регулируемого параметра (напряжения или тока преобразователя, частоты вращения якоря двигателя и т.д.). Сигналом датчика в схеме создается параметру.

Благодаря наличию отрицательной обратной связи в схеме автоматически создаются углы управления α обеспечивающие в соответствии с уставкой требуемые значения регулируемого параметра преобразователя или его нагрузки.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7