Studopediya

КАТЕГОРИЯ:


Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Военное дело- (14632) Высокие технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) Государство- (451) Демография- (1065) Дом- (47672) Журналистика и СМИ- (912) Изобретательство- (14524) Иностранные языки- (4268) Информатика- (17799) Искусство- (1338) История- (13644) Компьютеры- (11121) Косметика- (55) Кулинария- (373) Культура- (8427) Лингвистика- (374) Литература- (1642) Маркетинг- (23702) Математика- (16968) Машиностроение- (1700) Медицина- (12668) Менеджмент- (24684) Механика- (15423) Науковедение- (506) Образование- (11852) Охрана труда- (3308) Педагогика- (5571) Полиграфия- (1312) Политика- (7869) Право- (5454) Приборостроение- (1369) Программирование- (2801) Производство- (97182) Промышленность- (8706) Психология- (18388) Религия- (3217) Связь- (10668) Сельское хозяйство- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строительство- (4793) Торговля- (5050) Транспорт- (2929) Туризм- (1568) Физика- (3942) Философия- (17015) Финансы- (26596) Химия- (22929) Экология- (12095) Экономика- (9961) Электроника- (8441) Электротехника- (4623) Энергетика- (12629) Юриспруденция- (1492) Ядерная техника- (1748) Arhitektura- (3434) Astronomiya- (809) Biologiya- (7483) Biotehnologii- (1457) Военни бизнесмен (14632) Висока technologies- (1363) Geografiya- (913) Geologiya- (1438) на държавата (451) Demografiya- ( 1065) Къща- (47672) журналистика и смирен (912) Izobretatelstvo- (14524) външен >(4268) Informatika- (17799) Iskusstvo- (1338) историята е (13644) Компютри- (11,121) Kosmetika- (55) Kulinariya- (373) културата е (8427) Lingvistika- (374) Literatura- (1642) маркетинг-(23702) математиците на (16968) Механична инженерно (1700) медицина-(12668) Management- (24684) Mehanika- (15423) Naukovedenie- (506) образователна (11852) truda- сигурност (3308) Pedagogika- (5571) Poligrafiya- (1312) Politika- (7869) Лево- (5454) Priborostroenie- (1369) Programmirovanie- (2801) производствено (97 182 ) индустрия- (8706) Psihologiya- (18388) Religiya- (3217) Svyaz (10668) Agriculture- (299) Sotsiologiya- (6455) на (42831) спортист строително (4793) Torgovlya- (5050) транспорт ( 2929) Turizm- (1568) физик (3942) Filosofiya- (17015) Finansy- (26596) химия (22929) Ekologiya- (12095) Ekonomika- (9961) Electronics- (8441) Elektrotehnika- (4623) Мощност инженерно ( 12629) Yurisprudentsiya- (1492) ядрена technics- (1748)

Широчинно-импулсна конвертор за контролиране

Постояннотокови двигатели.

PWM конвертор (кораб) Опростена принципна схема е показана на фигура 68. Тя съдържа четири ключови ТК1 - TK4. Диагоналът на моста, образуван от електрически ключове, включени натоварване.

Товарът е котвата на двигателя DC. Кораб мощност се осигурява от източник на постоянен ток, като неконтролиран токоизправител.

Най-простият начин да се контролира кораба на арматура верига от така наречения балансирано метод за контрол.

При този метод, в състояние на едновременно включване четири основни мост власт, и изходното напрежение е кораб променлив импулси, чиято продължителност се определя от входния сигнал.

Корабът с симетрична контрол на напрежението U означава I КОРАБИ продукция е равна на нула, когато относителната работен цикъл г 0 = 0,5. Временната работа КОРАБ диаграма при симетричен метод за контрол е показано на фигура 69. Symmetrical начин за управление обикновено се използва в ниска мощност DC мотор. Предимството му е лекотата на изпълнение и липса на мъртви зони в картата на функциите. Недостатъкът на кораб със симетрична контрол е напрежението променлив целия товар и следователно увеличаване на текущата вълничката в котвата мотора.

Желанието да се елиминира този недостатък е довело до развитието на процесите за предоставяне на еднополюсен изходното напрежение шип.

Най-простият от тях е небалансирана. Асиметрично контрол е показано на фигура 70а) и 70В). В този случай (Фигура 70а) включен мощност превключва TR3 и TK4 (ТК1 и ТК2 ключове в обратна полярност на входния сигнал), мощност ключ ТК1 винаги е отворена, и ключовата TC2 постоянно затворена. Електрически ключове и TR3 се включват в обратна TK4. Когато са включени ТК1 и TK4 генерира напрежение към котвата на двигателя. е необходимо за възстановяване на енергията в мрежа Едновременното включване на ТК1 и TR3. Това се случва, когато са включени ТК1 и TK4 когато E дд> U п. Токът минава през обратни диоди на ключовете. Когато изключен TK4 и TR3, токът не се прекъсва, тя тече по протежение на пътя: отляво на двигателя M Brush - пренос диод ключ TR3 TK1- ключ - десен четка моторни engine- котва.

При работа в режим на кораба на автомобилизма изходните импулси се формират и Constant Знак средно изходно напрежение е равно на нула, когато относителната цикъл = 0 TK4 0 гр ключ.

Недостатъкът на разглеждания метод на контрол е, че операционната натоварване ток не е едни и същи клавиши.

Този недостатък се отстранява, когато инверторен контрол, времето диаграми, които са показани на фигура 71а) и 71б).




Тук, във всеки знак на входния сигнал за състоянието на превключване на всички ключови четири мост мощност, обаче, честота на включване на всеки един от тях е половината от честотата на изходното напрежение.

По-ниската честота на превключване на превключвателите на захранването, толкова по-ниска е допълнителна загуба на енергия в тях, т.е. намалена честота на включване силови компоненти е предимство кораб.

ТК1 управляващо напрежение електрически ключове, TR2 и TR3, TK4 постоянно в опозиция; докато клавиши са включени чрез напрежение период изход Т. Това постига същите условия на работа на полупроводникови устройства в мостова схема.

В един определен знак за въвеждане на контрол на импулси U V1 и U продължителност v4 т 1 = (1 + г) т, хранени с диагонално разположени бутоните изместен от половин период (Фигура 71а) и на импулси контрол U v2 и продължителност U v3 т 2 = (1 - г) т също е изместен от половината период, са доставени на силовите елементи по диагонал (TR2, TR3). В този случай, на интервал от товара GT е свързан към електрическата мрежа посредством бутони, разположени диагонално, а интервалът (1 г) т товар е съкратена чрез горния или долния ключ операция се случва, ако конвертора в режим на инвертор.

Когато промените входния ред на диагонални клавишите за контрол знак е обратна (Фигура 71б). Когато се редуват контролира натоварването генерирано Constant Знак импулси GT.

4.3.1. Системи за управление на импулса, DC-DC конвертор.

System пулса контрол ширина конвертор (SU кораб) може да бъде построен на различни принципи на действие. Там ще се смята за един принцип на строителство схема "SU кораб" без връзката DC, т.е. без код промени в състава на контролния сигнал към променлива напрежение доставя на прекъсвачите на напрежение.

Храна като "SU" се изпълняват от първичния DC мощност.

Най-простият е "SU" за симетричен Management мода кораб. Познаването на тази система предоставя добра представа не само по отношение на структурата и принципа на работа на системата, но също така за да разберете принципите на действие на други системи и работни елементи, върху които да се изгради тези системи.

Функционална схема "SU КОРАБ" за симетричен ключ мощност управление е показан на фигура 72.

Тя съдържа код конвертор в интервал PKWY време, веригата SS синхронизация, пулс дистрибутор RI и импулсен преобразувател, включваща електрически ключове. Тази цифра е подкрепа U SS сигнал прилага за SS от Pkwy, Q- на импулса сигнал взет от Pkwy; U y1 y4 ¸ U - сигнали, предоставени на ключове импулсен преобразувател. Помислете за възможностите за изграждане на основния модул система- Pkwy.

За изпълнение на често използвани два основни подхода. В първия подход основното звено в код конвертор времеви а е за сравнение, чието въвеждане се подава два сигнала: входящ контрол на сигнала "м" и някои референтен сигнал Q 0 обикновено е трионообразна форма (фиг 73).

Фигура 73 б) показва времедиаграма на веригата, които могат да бъдат използвани за контрол на ключове мощност по симетричен начин. Веригата генерира сигнал за контрол на миговете равни моментни стойности на сигнали "Q 0" и "м". Активиране на импулс се появява в началото на трионообразно периодите на референтния сигнал.

При втория подход към прилагането на схемата, използвана PKWY импулсни броячи. Фигура 74 показва функционална схема на предавател код "М" в интервала от време, който работи както следва. В някои точки в схема за синхронизация на времето генерира импулс "е ¢ SS", което прави код за написването "м" на гишето "C" и едновременно с това определя спусъка "T 2" в състоянието, в които холдинговото "Б" клапан.

Импулси от часовник схема с е р честота преминават през вентила и доставени до входа брояч "C". Броячът работи за изваждане, и, в момент, когато броячът е нула, се записва в борбата изходен импулс се генерира с F, който предизвика промени в състоянието. Клапанът се затваря и прием на честотата на пулса е ЕСК на входа брояч е прекратен. Изходът, Q, която е пропорционална на дължината на код M, се отстранява от спусъка Tr. Диаграмата на времето на веригата, показана на фигура 74.

Системи за управление на други режими (асиметрични и заместници) са по-сложни, и в този курс от лекции, не се разглеждат.

5.0.0. Честотните преобразуватели.

За прилагането на честотата на електрическо управление AC твърди честотни преобразуватели държавните са най-обещаващи.

5.0.1. Класификация на честотни преобразуватели на полупроводникови елементи.

Обща полупроводникови основно предимство е способността за шофиране рентабилен контрол на скоростта най-масовата, евтин и надежден асинхронен електрическо задвижване с двигател с ротор накъсо. Субектът на инверторен контрол Координати две амплитуда на изходното напрежение, или зареждане на текущата U м, аз съм и честотата на промените в напрежение или ток е п. Съответно, координатите на две изход инвертор има две входни координати за контрол на напрежението на сигнала, или текущата U u.n. (U на въглища еквивалент) и честотата на контролния сигнал U ш. е. (Фигура 75).

Current IF може да бъде разделен на два основни класа: двустепенна автономни задвижващи инвертори (с DC междинно съединение) и инвертор с директна връзка с натоварването на мрежата (директно задвижване).

5.1.0. Две връзки честотни преобразуватели с независими инвертори.

Принципът на работа на инвертора е, че напрежението в мрежата за променливо първоначално изправя и след обърнат, т.е. се превръща в променливо напрежение (или ток) се изисква, регулируема честота от инвертор. самостоятелни инвертори се използват в електрически системи за задвижване. Те са в състояние да работи както в присъствието и в отсъствието на активните източници натоварване електрическата мрежа.

Самостоятелните инвертор е превключвател, за които се изисква един напълно управлявани комутационни елементи (идентификатори). Най-подходящи за самостоятелни инвертори са напълно контролирани полупроводникови прибори (мощност транзистори, тиристори заключващи се). В случая на конвенционални тиристори, т.е. инструменти с непълна контрол, схемата на инвертора се допълват от устройства принудени, като правило, капацитивен превключване.

Фигура 76 показва функционална схема на инвертора диск с независим (AI). Преобразуване напрежение мрежа със същия, стандартната честота (например 50 Hz), а стандартната работното напрежение (например 380 V) в регулируема стойност на отстранени напрежение U D и токът I г междинно съединение от системата, която може да се нарече контролирано източник (IA), съответно, напрежение (УИН), или ток (CITS).

Ris.75

Ris.76

Стойността на U г или аз г изход UI определяне на контролната точка на сигнала U з.н. или U z.t. В същото време, поради напрежението на обратна връзка или настоящи членове на потребителския интерфейс, стойността U г или Бих може да се счита стабилизира, т.е. независимо от колебанията на захранващото напрежение и натоварване настоящите промени в U г, захранващ флуктуациите на напрежението и натоварването на въртящия момент за I г.

Стойности U D и аз г са входните енергийни стойности на автономен инвертор. Този самостоятелен инвертор работи като напрежение инвертор (МСН) с изходните координати на U н и е н, ако получи енергия от източника на контролирано напрежение или като текущ инвертор (AIT) за извеждане на координатите на I н и е н, ако получи енергия от контролиран източник ток. Output променлива U N, I N, е п са контролирани от честотата на канала, който включва система за контрол на инвертор IMS. индукционни контрол каналите за управление на двигателя система честотни AI и IA са взаимосвързани. Настройка на нивото на напрежение и ток ИА формира от функционален FP датчик срещу честота. Въпреки това, изследването на цялата система за управление на задвижването за контролиране на въртящия момент и оборотите на двигателя е извън обхвата "елементи AEP" дисциплина. Това ще бъде обсъдено в други специализирани дисциплини.

В основата на този клас е самостоятелен диск инвертор, проектирана в два варианта - като AES, или AIT. За възможността за шофиране AES като контролира източник на напрежение (УИН) с помощта на тиристорен преобразувател на напрежение с ниско вътрешно съпротивление, което трябва да се гарантира постоянството на инвертор напрежение независимо от товара ток. В значителна вътрешното съпротивление TP състояние U г = конст може да се постигне чрез отрицателна обратна връзка напрежение. В този случай, ако един UI полярност източник на напрежение U г не се променя. U г се регулира от нула до U г макс. Превод UI работи в режим на енергия на приемника, т.е. гарантира възстановяване на енергията от веригата натоварване в електрическата мрежа само при смяна на посоката на ток I г. За този интерфейс трябва да бъде обратим ТА с два комплекта клапан групи. Този факт усложнява версия на верига и диск с AES, което е недостатък.

За възможността за шофиране AIT контролиран източник трябва да се осигури съгласуваност на инвертор входен ток I D, независимо от индукция на скоростта на двигателя - натоварването на инвертора. Настоящата I г трябва да се определя само от размера на U ZT при въвеждане на UI. При постоянна U ZT състоянието на I D = конст съответства на работата на МВР в режим на текущия източник, който се постига чрез използване на обратна връзка и въвеждане в реактора на DC верига с голяма индуктивност. Тъй като посоката на тока I Д не трябва да се промени, след ПС превод на работа на инвертора, т.е. за възстановяване на енергията в мрежа искате да промените полярността на напрежението на изхода на ИА. Това състояние може да се извършва на TA Необратими порта група от превръщането му в режим на инвертор, мрежата роб. Известно е да се постигне чрез промяна на стойността на ъгъла на волана от стойностите на <90 ° стойностите на> 90 °. Този факт е предимство на AIT диск, като Схема му съдържа по-малко сигурност порти от схемата на инвертора с ANI. Въпреки това, устройството на AIT не може да работи без обратна връзка напрежение или скоростта на двигателя, който трябва да му осигури стабилно състояние операция.

5.1.1. Система за контрол на инвертора.

Регулиране на честотата на изходното напрежение или ток N) се извършва от системата за контрол на инвертор с кола, функционална схема е показана на фигура 77. Схемата включва в своето членство майстор осцилатор честота на МЗ, който преобразува аналоговите контрол на сигнала U у F колебанията в правоъгълна форма с честота е лидер. град , Pulse дистрибутор RI превръща вибрациите MH синхронизирани по честота и фаза на системата за пулса трифазен и разпространява импулси за шест инверторни контролира тиристорни канали генератор за контрол на импулса PI, импулс тиристорно управление мощността на, форма и продължителност. За всеки блок, който е част от системата за контрол, че е необходимо да се прави разлика между реалните физически входните и изходните стойности (напрежение, импулс на напрежение и сегашните нива) и функционални (напрежението и честотата).

Като майстор осцилатор в IF-често се използва генератор на квадратен вълна. Неговата изходното напрежение е под формата на биполярни квадратни вълни, чиято честота е пропорционална на управляващото напрежение U на е. Функционално GA може да се разглежда като inertialess връзка с линейна характеристика и предаването съотношение:

(5-73)

В конструкцията на различни принципи може да се използва импулс дистрибутор верига. В съответствие с принципа на база пулс на дистрибутора може да бъде пръстен ключ, диодни масиви, на съвпадение верига. Функционално импулси РИ дистрибутори на всички видове работят еднакво. В шестте изходните канали на РИ в броя на тиристори тесни тактови импулси са разпределени на птичия грип.

Явявам се на всеки половин цикъл на МЗ, импулси се предават от своя страна към изходните канали 1,2, ... 6 и над 1,2, 6, и така нататък ... В резултат на импулси следват от канал на канал с честота 2е ZG И във всяка kanale- честота (2е ZG) / 6 = (е ZG) / 3.

Така, изглежда, на делител на честота по отношение на всеки изходен канал с предавателно отношение от RI:

(5-74)

Получените тактови импулси се усилват и разширени с импулсни фрези PHI, т.е. придобие параметри, необходими за надеждни самостоятелни инверторни тиристори. Функционално, импулси за контрол на водача е усилвателна единица с предавателно число:

(5-75)

Като цяло, системата за контрол на инвертора на формиране на канала, ако честотата изглежда да е линейна, без инерция връзка с коефициента резултат предаване:

(5-76)

5.1.2. Автономна власт инвертор.

Самостоятелните инвертор е функционално различна от токоизправител само посоката на преобразуване. Електрическото захранване DC енергия връзка се превръща в 3-фазен система. Самостоятелните инвертор не е функционално различна от инвертор задвижва мрежа. Управление тиристори последната е същата като тази на контролирани токоизправител. По същия начин, базовата 3 фаза автономен инвертор е същата като за токоизправител мост с контролирани тиристори шест работни. Подобна схема последователност ще позволи работни тиристори, като импулси, доставени включва порта група фаза смяна 60 ° един спрямо друг.

За разлика от DC TA в който работния обхват е 120 ° (L = 120 °) в инвертор разстояние интервал, по принцип, може да се варира между 0 <л <180 °. Този факт се обяснява с разликата в тиристор превключване процеси в TS и почивни инвертора.

В ТР използва природни превключващи клапани, при които тиристори са заключени автоматично захранващо напрежение по време на възникване на отрицателен потенциал на анодите. Ето защо, в трифазна верига в непрекъснат текущия режим, L = 120 ° = конст. Самостоятелен invertor- конвертор с т.нар изкуствен комутация. Тиристори са включени в напрежение DC с постоянна полярност. За да заключите тиристори изисква изкуствено с помощта на специална превключващо устройство, създаден на катод положителен потенциал спрямо анода. В резултат на това става възможно по всяко време не само включват, но също така от тиристори. Максималният срок за напрежение пулс пълнене ще се случи, когато L = 180 °. Обикновено продължителността на инвертори, изпълнявани в по състояние на тиристорите 120 °, или 180 °. За тези стойности на ъгъл л Голям работен цикъл на пулса на напрежение се постига симетрични и прости схеми за контрол.

Фигура 78 показва схема на трифазни проводимост AIT интервал L = 120 °. Освен работни тиристори 1 V S-V S 6 в схемата включва реактор, L, осигурява постоянство на входния ток I D, кондензаторите C 13, C 15, C 35, C 42, C 62, C 46, участва в симулирана превключване диоди и сепаратори V D 1 - V D6, с изключение на заустването на кондензатори през интервалите на работния товар на тиристорите.

Процесът на затваряне тиристори е както следва. Да приемем, че операционната ток се предава V S и V S 1 2 и C 13 се зарежда с положителен заряд на облицовъчни отляво.

Сигналът за да изключите V S 1 включва един импулс се подава към V S 3. Така V S 3 е включен, и V S C 1 кондензатор 13 е заключена. Това освобождаване от отговорност кондензатор ток, който протича през веригата: - От лявата obkladka- 13 - V S 1посока, която не е дирижиране) - V S 3 - 13 С право лигавицата.

Ris.78

Това преработвателната първия етап на ток комутация в фази на натоварване. Второй этап должен закончиться снижением до нуля тока в фазе “а” и возрастанием тока в фазе “b” до значения I d . После выключения V S 1 рабочий ток продолжает протекать по фазе “а”, но уже через V S 3 , С 13 и V D 1 .

Конденсатор С 13 перезаряжается рабочим током, и при изменении полярности на его обкладках ток в фазе “а” (i a ) начинает уменьшаться, а ток в фазе “b” (i b ) - увеличиваться. Снижение “i a ” обусловлено тем, что напряжение С 13 при его перезаряде направлено встречно протекающему через емкость току “i a ”. Процесс заканчивается, когда (i a = 0), а (i b = I d ), при этом С 13 полностью перезаряжен с положительным зарядом на правой обкладке.

операция комутация инвертор без счетоводен процес (по-точно, в момента на смяна на токове в фази на натоварване) е илюстрирана на Фигура 79. В съответствие с диаграмата на превключване последователност на тиристорите (фиг 79 а) се основава на диаграма на състоянието на тиристори на фаза (фиг 79 б). The активиран състоянието на тиристорите се представлява от правоъгълници, положителна за V S 1, 3 V S, V S 5, имащ общ анод и отрицателен за V S 2, 4 V S, V S 6, имаща общ катод. В периода на инвертора се провежда шест различни държави, които се заменят на всеки 60 ° (фиг 79). За всеки щат е известно, през които двойката на тиристори и следователно кой чифт клемите на двигателя и с каква посока работен ток IF пасове (Фигура 79 г). По отношение на резултатите от А, В, С, което показва, ъгловото положение на статорните намотки, токът може да се разглежда като пространствен вектор I п.

В рамките на същия период, векторът I п прави един оборот, като се обърна мигновено през всеки 1/6 период при 60 °. Такова въртене на вектора I N съответства на времеви диаграми Instant задвижващи течения: на линия ток за всяка схема за превключване намотка на статора на двигателя, с правоъгълна форма (Фигура 79 б), и на фаза ток в "триъгълник" схема като piramidoidalnuyu форма (Фигура 79 д).

Подобно на обработка и AIN с L = 120 °, но с тази разлика, че продукцията координира не е вектор I N, вектор EMF инвертор E N, който е относително моторно фаза завърта дискретно както и вектора I п в AIT.

Ris.79

5.1.3. Независим инвертор напрежение.

Фигура 80 е схема на работа интервал AIN ON държавни тиристори л = 180 °. За разлика от AIT AIN обратна верига има диод мост 1 V D - V D 6, който създава верига за обратна комутация ток по време на тиристорите, както и в режим на възстановяване на енергия от AES.

Фиг. 80

AIN разлика вериги L = 120 ° и 180 ° L = състои в комутационни устройства. В схема с L = 120 ° превръща участва в преминаването от две тиристори и съща групова анода или катода. В схема с L = 180 ° комутация тиристори на различни групи: една от анод, катод от друга, но са свързани с една и съща фаза.

Процесът на включване и изключване тиристори се извършва по следния начин. Нека работен ток протича през включени V S 1. Така кондензатор C 1 е приключен и C 4 - заредена с положителна потенциала на по-горните електродите. За заключване V S 1 е снабден включително пулс на V S 4. Чрез включения V S 4 4 С разреждане става. Промяна на превключване на тока в долната част на реактора L к е в своята горна част външен вид EMF противоположно насочено U г, чрез действието на тока, който тече през веригата: L к - V S 1 - C 1 - L к. Този ток през V S 1 се провежда в посока на не-електропроводим. Той изключва тиристор. кондензатор C на 1 не е съкратена V S 1 е заредена така, че (U С1 + U c2 = U г) и (I век 1 = I гр 4) и товарния ток във фаза "а" на двигателя (I а = I С 1 + аз в 4 - аз VS 4). Процесът на превключване се прекратява, когато (U c4 = 0), и (U c1 = U г), въпреки че за известно време отнема друг период poslekommutatsionny реактор текущата разпад в късо съединение L K - V S 4 - V D 4 - L к. Освен това, когато (I С = С и 1 4 = 0) чрез V S фаза 4 работен ток потоци "и" обратна посока.

За информация относно формата, размера и фазата на AES операция диаграма натрупване инвертор изход ЕВФ на, въз основа на последователността на тиристори Имайки предвид, че L = 180 °. (Фигура 81).

Фиг. 81

Когато се работи с AIN L = 180 ° по всяко време включва само три тиристори: една група от две и една от друга. Шест инверторни държави (Фигура 81) съответства на шестте позиции на вектор E N по отношение на терминалите на товара (Фигура 81Г). Line напрежение при натоварване на трактора се дължи на променлив потенциал сливането на две заключения може да бъде едно от следните две стойности: U г 0 (Фигура 81d).

Ако товарът свързан с фазово напрежение триъгълник е равно на линията. При свързване на звезда две фази са свързани паралелно една на друга и в серия с третата фаза. Следователно, фазовото напрежение може да бъде равна на абсолютната стойност на 1 / 3U г или 2 / 3U г (Фигура 81e). По този начин, на изхода у координата PCH- мигновен ток I а (AIT) или моментната електродвижеща сила д N (AES) - има две форми: правоъгълна линейна и линеен ток AIT EMF ANI с L = 180 ° и пирамидата на фаза EMF ANI с л = 180 ° * във веригата натоварване и фаза ток във веригата натоварване AIT D.

Сред основните предимства на dvuhzvennyh инвертор с междинно DC връзка е:

  1. Възможността за получаване на изходните инвертор непрекъснато регулируеми честотни задвижвания се покрива напълно нуждите на различни приложения.
  2. Възможността да се използват относително прости електрически вериги и системи за контрол на диск.
  3. Възможност за увеличаване на сложността и силата на системата за контрол на инвертор, съобразен с нивото на увеличение на изискванията към устройството, като се избягва прекомерната резервна система.
  4. Лесно преобразуване диск за използване в системи с електрическа енергия от независими източници, или мрежа DC.

Основните недостатъци на HRH междинния DC връзката:

  1. Двойната преобразуване на енергия, което увеличава загубата на енергия и тегло и конвертор размер разгражда производителност.
  2. Наличието на DC връзка ток от филтъра за власт като неразделна част от системата за регулиране на напрежението. Като реактивна енергия превозвач мощност DC филтър връзка оказва значително влияние върху динамиката на устройството и ограничава динамичните възможности на устройството. Това се проявява в пулса-амплитуда (извършена от токоизправител) регулиране на изходното напрежение на HRH. Той нанесе само недостатък се преодолява в прехода от амплитуда-импулс да пулсира формация ширина и регулиране на HRH на изходното напрежение, да бъде за сметка на автономен инвертор.

Един анализ на историята на HRH позволява да се разпределят на три характерни фази.

Първата фаза се характеризира с развитието на масовото производство и промишлена употреба на HRH провежда на "контролирана тиристорен токоизправител-LC филтър автономна тиристорен напрежение инвертор с принудителна смяна." Такава HRH разглежда от нас в точки 5.1.0-5.1.3.

Основните недостатъци на преобразуватели, използвани в първия етап е nonsinusoidality изходен ток и неравномерно въртене на двигателя при ниски честоти, което ограничава обхвата контрол на скорост. Недостатъците включват необходимостта от ограничаване на скоростта, свързани с присъствието на силата на филтърната система в амплитудата на регулиране на изходното напрежение, nonsinusoidality ток, консумирана от мрежата и ниско "мрежа" фактор на мощността. Последното се дължи на свойствата контролирана токоизправител (UI) с естествена комутация и контрол фаза.

Вторият етап се характеризира с развитието на нови честотни преобразуватели dvuhzvenevyh полупроводникови направени от схемата: "неконтролирана токоизправител-LC-филтър транзистор самостоятелни инвертор с широчинно-импулсна модулация на изходното напрежение" (ris.82).

Терминът "импулсния" се различава от "импулса корекция" в това, че включва в процеса на създаване на желаната форма на регулираната променлива (напрежение или ток). Тази форма е създадена като средна стойност за всеки следващ повторение интервал на регулиране широчина на импулса.

Например, ако искате да получите променлива напрежение синусоида, тя се формира от късо времетраене на импулса последователност в основата на синусоида и широки импулси близо до пиковата стойност на синусоида (Fig.83).

Ris.82. От две-честотен преобразувател с неконтролирана токоизправител и транзистор ANI

Fig.83. Напрежение диаграма на концепцията на импулса, модулация.

В тази система, поради сложността на алгоритъм за превключване на електрически ключове на инвертора се определя като функция на регулиране на честотата и фундаменталната амплитудата хармонична, както и формирането на синусоидално изходно напрежение на инвертора.

В връзка DC напрежение остава непроменена.

Преходът от пулса амплитудата на метода на импулса на формиране и регулиране на изходното напрежение е променил съществено свойствата на честотни преобразуватели. Първо, по същество близо до синусоидална форма на изходния ток и подобрена еднородност на въртене на двигателите, съответно разширен диапазон на регулиране на скоростта. Второ, значително увеличава скоростта на устройството, като мощност филтър на изхода на нерегулиран токоизправител се оказа на практика изключени от контролните канали на изходното напрежение на параметрите на инвертора. Накрая, значително подобрява преобразувател фактор на мощността е потребител на електрическа енергия.

Въз основа на тези датчици се оказа възможно да се създаде Подобрено задвижвания с променлива скорост, като прилагането на маса, и специализирана, че да отговаря на високи изисквания, като транзистор честота контролирани асинхронен електрически доставка на металорежещи машини с управление на скоростта на обхвата от около 1: 1000. Бързо нараства броят на производителите на конвертор оборудване за асинхронни двигатели, продуктовата гама се разширява, подобрява тяхното качество.

Интензивно развитие на честотни преобразуватели на този етап са допринесли за значителен напредък в създаването на нови силови полупроводникови устройства, интегрални схеми и други средства за контрол микропроцесор.

Въпреки това, на този етап не е напълно разработена някои от въпросите, на пестенето на енергия и качеството на захранването. Тъй като токоизправител не позволява работа на устройството с оползотворяване на енергията в мрежата, което ограничава нейните възможности.

Третият етап се характеризира с добавянето на предимствата на HRH втората фаза на решаването на въпроси от пестенето на енергия. Тези въпроси се разглеждат въз основа на използването на DC свърже токоизправители с напълно контролирани полупроводникови устройства. Тези изправители се наричат ​​активни токоизправител.

Структурата на основната схема на две-инвертор с активна токоизправител напрежение илюстрира ris.84.

Ris.84. HRH Структурата на основната схема с активното токоизправител и автономна напрежение инвертор.

Серията мощност верига включва активно напрежение токоизправител (AVN), филтърната F и автономна напрежение инвертор (МСН). Полупроводникови превключване елементи на изправителя и инвертора има пълна управляемост и двустранна проводимост ток, условно показан като ключове. AVN токоизправител, направена от верига мост трифазен преобразува мрежовото напрежение AC до стабилно DC напрежение U г на филтър кондензатор. AIN-фазен мост оперира в импулсния (PWM) и се превръща в постоянно напрежение в променливо напрежение на изхода Аин от желаните стойности на честотата и амплитудата на основния хармоник. Тази форма осигурява благоприятна ток на двигателя и еднаквост в широк диапазон на скоростта на въртене.

Активно токоизправител се осъществява съгласно схема напълно идентичен инвертор съединение и по същество е обърнат AES също работи в режим PWM. В допълнение към функциите на АС захранващия преобразуване на DC, активен изправител обръща DC напрежение на кондензатор филтър U развойна дейност в пиковото напрежение на клемите му AC A 1, B 1 и C 1. Тези изводи са свързани към електрическата мрежа чрез реактори буфер BR. За разлика от регулируеми работен (полезност) напрежение честота на, която се създава в точките А, B, C, образуван от честотата на напрежението на клемите на AC напрежение на активния изправител (точките A 1, B 1, C 1) е постоянна и равна на честотата на електрическата мрежа.

Разликата между моментната стойност на синусоидално напрежение на изводите А 1, В 1, с 1, приета буферни реактори Br, които са неразделна елементи на системата. Чрез използването на режим напрежение ШИМ образуван от активно токоизправител на страна AC (точка А 1, В 1, С 1) има благоприятен хармонична структура, в която основните хармонични и по-високи хармоници различават значително по честота. Това създава благоприятни условия за филтриране на по-високи хармоници на консумираната от реакторите на доставките буферни ток. По този начин, ние решаване на проблема с консумацията на мрежа практически синусоидално ток.

Ъгълът на фаза на тока, консумиран зависи от относителни амплитуди и фазови ъгли на напрежения прилагат към реактора от страна на мрежата и от активното токоизправител. Различна чрез AVN система за контрол на параметри на основната хармонична фаза AC напрежение на клемите му A 1, B 1, C 1, може да се осигури необходимата консумация на ток от мрежата с предварително определен ъгъл фаза. С други думи, това е възможно да се гарантира работата на честотния преобразувател с дадена стойност на фактора на мощността, например, близо до единство, или "водещ" или "изостава". Следователно, честотен преобразувател с активен токоизправител може по принцип да се използва в електрическата система като неутрален елемент, или като източник или като реактивна мощност на потребителите.

Как да превключите текущия активен напрежение токоизправител преобразува променливия консумация на енергия на мрежа от близо до синусоидално ток в пулсираща изходен ток, включващ постоянни и променливи компоненти.

Променливият компонент е затворен чрез буферен кондензатор, който ограничава пулсации на напрежението U г в линка DC. Тези пулсации са свързани и определят от променливия компонент на изходен ток APD. Имайте предвид, че кондензатор има същата функция по отношение на променливия компонент на тока, консумирани от автономния инвертор (МСН) на две-IF. Постоянната компонента на изходен ток APD зареждане кондензатор компенсиране DC консумация на ток, за да се получи Аин входната верига.

Има литература, която описва тези процеси са взаимосвързани и се считат за математически модели AES и AVN.

Както DC преобразувател на енергия в захранващия VSI има изключително ценен имот - възможност за двустранен обмен на енергия между мрежите на постоянен и променлив ток. Този имот е задържана в обърнатата Аин превключване верига като активен токоизправител. В резултат на това двустепенна инвертор с активна токоизправител осигурява двупосочен обмен на енергия между захранването и мотора. Това дава възможност за изграждане на системи за икономия на електрическа енергия в различни области на приложение, с консумация на енергия с високо качество.

Подобни резултати се отнася до използването на активния изправител и инвертор dvuhzvennyh с автономно ток инвертор. Те използват същите принципи, както в устройството с независим напрежение инвертор, така че една такава система, ние не смятаме, че по-подробно.

<== Предишна лекция | На следващата лекция ==>
| Широчинно-импулсна конвертор за контролиране

; Дата: 01.20.2014; ; Прегледи: 675; Нарушаването на авторските права? ;


Ние ценим Вашето мнение! Беше ли полезна публикуван материал? Да | не



ТЪРСЕНЕ:


Вижте също:



zdes-stroika.ru - Studopediya (2013 - 2017) на година. Тя не е автор на материали, и дава на студентите с безплатно образование и използва! Най-новото допълнение , Al IP: 66.102.9.24
Page генерирана за 0.07 секунди.