Главная  Развитие народного хозяйства 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [ 28 ] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [113] [114] [115] [116] [117] [118] [119] [120] [121] [122] [123] [124] [125] [126] [127] [128] [129] [130] [131] [132] [133] [134] [135] [136]

мостовых схем выпрямления




Из-за наличия индуктивности La в цепи переменного тока имеется угол перекрытия анодов у и возникающее при этом падение напряжения определяется так же, как и прн выпрямленном режиме, т. е.

- Угол у можно рассчитать

йсх п/р по формуле

cos (р - 7) = cos Р -

fdxa

2 t/g sin - т

где 3 = л-а - угол опережения.

В инверторе коммутация должна заканчиваться таким образом, чтобы закрывающийся вентиль успел восстановить свои запирающие свойства, пока на вентиле имеется отрицательное напряжение, т. е. в пределах угла г]) (рис. 1-111,6). Если этого не произойдет, то вентиль после момента м/i может снова отпереться, так как к нему прикладывается прямое напряжение.-Это приведет к опрокидыванию инвертора, при котором возникнет аварийный ток, так как э. д. с. машины постоянного тока и трансформатора совпадут по направлению (режим двойного короткого замыкания).

Для исключения опрокидывания необходимо, чтобы

Р-7 = Ф>6.


А рЛ 4 т-


Рис. 1-111. Инверторньш режпн. а-схема; б -линейные диаграммы.

СОЕЙ


Выпрямитель

Id,h

Инвертор

Выпрямитель

\ Инвертор

Рис. 1-112. Статические характеристики в выпрямительном и ннверторном режимах. а - внешние; б - регулировочная.

где 6 - угол восстановления запирающих свойств вентиля.

Условия коммутации в выпрямительном режиме не накладывают никаких ограничений па работу схемы.

Ири инверторном режиме падения на-прялсеиия во всех элементах преобразователя покрываются за счет э.д.с. нагрузки

Ed = t/d,o cos р 4- ~~- + /d + Дг/а или приближенно, оти. ед.,

Е.а W cos 3 + Л [n:d.

I«d =

Внешние характеристики нннсртора (рис. 1-112, о) отличаются от характеристик выпрямителя тем, что с ростом нагрузки напряжение не падает, а увеличивается. Кроме того, в инверторе существует граница предельного тока, зависящая от углов Р и v. Эта граница на рис. 1-112, а изображена пунктирной линией и описывается выражением

/*й.пр=-со8я))+Л-/,й,



Регулировочная характеристика преобразователя в выпрямительном н инверторном режимах (рис. 1-112,6) в зоне около 90° из-за прерывистых токов может быть неоднозначной.

Расчетные формулы для напряжений и токов в инверторном и выпрямительном режимах аналогичны.

2. Реверсивные преобразователи

Реверсивным называется преобразователь, через который выпрямленный ток может протекать в обоих направлениях. Так как вентили пропускают ток только в одном направлении, то для изменения направления тока при одном комплекте вентилей необходимо применять переключатель в главной цепи или использовать два комплекта (группы) вентилей,- каждый из которых работает в своем направлении.

Существуют также специальные полупроводниковые приборы - симисторы (симметричные тиристоры), через которые ток протекает в обоих направлениях, поэтому в реверсивном преобразователе используется только один комплект приборов. Классификация силовых схем реверсивных вентильных преобразователей представлена на рис. 1-113.

Все реверсивные преобразователи делятся на два класса: однокомплектные и двухкомплектные.

Однокомплектные преобразователи с переключателями или на симисторах имеют такие же силовые схемы, как и нереверсивные преобразователи (см. рис. 1-102).

Двухкомплектные преобразователи выполняются по встречно-параллельной или по перекрестной схеме (рис. 1-113). Во встречно-параллельной схеме обе вентильные -группы питаются от общей обмотки трансформатора, причем вентили группы включены встречно-параллельно друг другу.

В перекрестной схеме каждая вентильная группа питается от отдельной обмотки.

Встречно-параллельные и перекрестные схемы, так же как и нереверсивные схемы, могут быть простыми и сложными, нулевыми и мостовыми, параллельными и последовательными.

Однокомплектные преобразователи с переключателем (рис. 1-114, а) имеют такие же характеристики, как и нереверсивные преобразователи. Изменение же полярности выпрямленного напряжения и тока в нагрузке осуществляется переключателями В и Н, что позволяет работать в четырех квадрантах внешней характеристики (рис, 1-114,6). В двух квадрантах (1 и 3) преобразователь находится в выпрямительном режиме и потребляет энергию из питающей сети, в двух других квадрантах (2 и 4) - в инверторном режиме и отдает энергию в сеть.

В двухкомплектных преобразователях применяют раздельное и совместное управление вентильными группами. Прн раздель-

ном управлении отпирающие импульсы подают на вентили одной или другой группы.

Если обе группы вентилей имеют одну общую систему фазового управления, то статические характеристики двухкомплектного преобразователя не будут отличаться от однокомплектного с переключателем.

Если обе группы вентилей имеют индивидуальные системы фазового управления, то в зависимости от их согласования будет меняться регулировочная характеристика преобразователя. При согласовании регулировочных характеристик вентильных групп в 90° регулировочная характеристика преобразователя такая же, как и для однокомплектного преобразователя (рис. 1-115, а), при согласовании, например, в 120° регулировочная характеристика будет иметь вид, изображенный на рис. 1-115,6.

При первом способе согласования регулировочных характеристик вентильных групп, называемом линейным, при котором «щЧ-аги = 180°, регулировочные характеристики совпадают всюду, кроме области вблизи 90°, где появляется зона неоднозначности. Такая зона неоднозначности может быть нежелательной при работе с малыми выпрямленными напряжениями.

Пря втором способе согласования, называемом нелинейным, при котором aiB-f -1-«2и>180°, регулировочные характеристики не совпадают и появляется зона неоднозначности (люфт) при переходе с группы, работающей в выпрямительном режиме, на группу, работающую и инверторном режиме, и наоборот.

Системы с линейным согласованием называют согласованными, а с нелинейным - несогласованными.

Улучшение внешних характеристик двухкомплектных преобразователей может быть достигнуто применением совместного управления вентильными группами, при котором отпирающие импульсы подаются на обе группы вентилей, из которых одна работает в выпрямительном режиме, вторая - в инверторном. Выбором начального угла согласования добиваются возникновения так называемого уравнительного тока, который замыка5тся . внутри выпрямительной и инверторной групп вентилей, минуя контур нагрузки, и может быть установлен непрерывным или гранично-непрерывным. В этом случае даже при отсутствии тока нагрузки устраняется зона прерывистых токов и- внешние характеристики становятся линейными.

Если пренебречь падением напряжения в вентилях, то внешние характеристики будут прямыми линиями, проходящими без излома из режима выпрямления в режим инвертирования (рис. 1-115, е). Если нельзя пренебречь падением напряжения, например в преобразователях с ртутными вентилями и низким выпрямленным напряжением, то при переходе из выпрямительного режима в инверторный напряжение увеличится на двойное падение в вентилях 2AUu (рис. 1-115, г).



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [ 28 ] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [113] [114] [115] [116] [117] [118] [119] [120] [121] [122] [123] [124] [125] [126] [127] [128] [129] [130] [131] [132] [133] [134] [135] [136]

0.0015