Розанов Ю.К. Основы силовой электроники (1992) (1096750), страница 52

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 52)

На вход этих преобразователей подается трехфазное напряжение высокой частоты (свыше 1 кГц) от первичных генераторов, приводимых во вращение авиадвигателями. Частота выходного напряжения генераторов изменяется в зависимости от режима работы авиадвигателей (например, в диапазоне 1,2 — 2,4 кГц). С выхода бортовых преобразователей частоты снимается однофазное или трехфазное напряжение частотой 400 Гц. В системах электроснабжения, выполненных по структуре с явно вь1раженным звеном постоянного тока, переменное напряжение'первичных генераторов поступает на выпрямители, которые обеспечивают питанием потребителей постоянного тока.

Для питания потребителей переменного тока использу'ются автономные инверторы, выполненные по схемам, обеспечивающим наилучшие массогабаритные показатели. В частности, для этих целей могут быть успешно использованы многофазные схемы с синтезированием синусоидального напряжения посредством геометрического сложения выходных напряжений нескольких 'нйверторцых модулей или ячеек.

Следует отметить, что автономные инверторы в качестве промежуточного звена используются не только в преобразователях частоты, но и в преобразователях другого типа, например, постоянного тока в постоянный. С развитием элементной базы силовой электроники в последние годы существенно расширилась область использования преобразователей с промежуточным звеном повышенной частоты, функции которого выполняют автономные инверторы. Повышение рабочей частоты преобразователя позволяет 2бЗ значительно уменьшить массу н габариты преобразователя в целом. Интенсивно ведутся работы по созданию вторичных источников питаний малой мощности, в основе которых лежит структура со звеном повышенной частоты.

Наиболее перспектнвнымн схемами автономных ннверторов в этом случае являются схемы ннверторов резонансного типа. На основе резонансных ннверторов, работающих на частотах свыше 100 кГц, созданы вторичные источники питания мощностью от десятков до сотен ватт с высокими технико-зкономическими показателями, такими, как удельные значения массы н габаритов. 6.2, ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ Основные требования, предъявляемые к силовым электронным устройствам, можно разделить на две группы: требования к электрическим параметрам; конструктивно-технические требования.

Требования к электрическим параметрам определяются видом преобразования электрической энергии и техническими характеристиками первичного источника электропитания н нагрузки. Соответственно принято различать требования к выходным н входным параметрам преобразователя. Прн питании преобразователя от источника переменного тока оговариваются не только номинальные значения напряжения н тока, число фаз и частота, но н качество электропитания. В понятие последнего прежде всего включаются значения статической н динамической стабильности указанных номиналов, коэффициент несинусоидальностн напряжения, длительность и периодичность динамических отклонений. Если первичный источник имеет мощность, соизмеримую с мощностью преобразователя, то необходимо указывать требования к гармоническому составу входного тока преобразователя, коэффициенту мощности (по основной гармонике напряжения н тока) н циклограмме режимов работы преобразователя.

Вместо требований к гармоническому составу входного тока преобразователя можно предъявлять требования к допустимому искажению напряжения первичного источника. Но при этом следует указывать значения внутреннего сопротивления источника нлн приводить характеристики (напрнмер, частотные), позволяющие идентифицировать первичный источник эквивалентным электротехническим звеном (с учетом собственного регулятора). Для оценки влияния несннусоидальностн тока преобразователя на напряжение источника может использоваться соответствующая математическая модель этого источника, учитывающая параметры его по выходу.

Необходимо отметить, что прн наличии длинных кабельных соединений между 264 источником и преобразователем следует указывать их элект- ическое сопротивление. Причем в отдельных случаях, напри- мер когда по ка рическое абелям протекают токи высших гармоник, ей и ем-, указыва т ю ся значения распределенных индуктивност и ем- костей кабельных соединений. Пренебрежение этими р рами может привести к появлению нежелательных резонансных явлений на повышенных частотах, приводящих к дополнитель- ным искажениям напряжения источника. Кроме того, они могут вызвать дополнительные всплески и провалы напряжения в динамических режимах работы преобразователя. Для и еоб азователя с питанием от источника постоянного ~ля прео раз е н и яжения, тока также указываются номинальное значение а р его статическая и динамическая нестабильность, дли тельность иодичность динамических отклонений.

Важными парамет- и периодич на постоянном токе являются уро вен ь и частота рами пульсаций напряжения. При соизмеримдсти щн мо остей источ- йика и преобразователя следует также оговаривать динамичес- кие значения в чения внутренних сопротивлений источника с учетом ости тока .

бственного регулятора и двухстороннеи проводим ). со ве о Эти значения позволяют оценить влияние пульс ци льса й входного тока и, о — бразователя на напряжение источника, всплески и провалы этого напряжения при коммуг ции ре разователя, в частности при сбросах и набросах его нагрузки. Для преобразователей, выполняющих функции вторичных источников питания, требования к выходным 'параметрам требованиям к входным. Разница заключается ые том, что входные параметры указываются как исходи в том, что вхо данные, влияние на которые со стороны прео р п об азователя, как , Мало а выходные параметры являются результатом, правило, Мало, синтеза схеьютехнических решений при проектир отношении проявляется двойственная природа преобразователя как вторичного источника питания. Для первичного источника он сам является нагрузкой, а для потребителей — -источником энергии соответствующего вида и качества.

Разработка преобразователя как источника эле тр р к оэне гии определяет, как правило, требование к диапазону регулирования ы одних параметров. Поскольку номинальные значения вы- ходных параметров- являются фиксированными д действующим стандартам, возможность регуе ха ак- ли вани я позволяЕт учесть конкретные технические р теристики потребителей, а также падения напряжений в кабель- ных соединениях. ные по итеДля преобразователей, питающих ответственные по ли обычно указываются предельно допустимые отклонения выходных параметров от номиналь ы н х значений во всех ключая аварийные. Эти требования являются основон режимах, в чая т и об ователя.

для разработки системы внутренних защит пре разов 265 щ ЭЬ ЗЬ5Ы В отдельных, случаях, например при использовании преобразователя в специальных системах электроснабжения, могут предъявляться*требования к времени его готовности принять нагрузку после подачи команды на включение. При использовании преобразователей в качестве составных частей АБП одним из основных является требование к длительности перерыва в питании на выходных шинах АБП во всех режимах работы, включая аварии в самом преобразователе (за счет его резервирования). При формировании требований к электрическим параметрам следует учитывать, что полупроводниковые приборы критичны к мгновенным значениям токов и напряжений, соответствующих предельным нормированным значениям для каждого конкретного типа прибора. Поэтому требования по увеличению даже кратковременных допустимых перегрузок или перенапряжений обусловливают необходимость увеличивать количество полупроводниковых приборов или переходить к использованию более мощных, т.

е. рассчитанных на большие токи и напряженця. В ряде 'случаев, например для тиристорных инверторов с конденсаторной коммутацией, в целях обеспечения перегрузки необходимо завышать установленную мощность элементов коммутирующих контуров. В результате для обеспечения даже кратковремейных перегрузок приходится завышать в целом установленную мощность преобразователя. Конструктивно-технические требования преимущественно определяются условиями эксплуатации.

Большое влияние на эти требования оказывает также функциональное место преобразователя — является ли ои автономным, конструктивно-функционально законченным устройством или же составной частью электротехнической системы, имеющей общие пункты управления и отображения информации. Наиболее распространенным видом конструкции силового электронного устройства является сборная конструкция блочного типа. Поэтому одним из основных конструктивных требований является требование взаимозаменяемости составных частей устройства (конструктивных элементов, узлов, блоков и др.). В основе разработки конструкции обычно лежит группа требований к механической стойкости изделия.

При этом указывают все виды возможных при эксплуатации и транспортировке механических воздействий (одиночные удары, вибрация и др.) и нх значения. Конструкция должна обеспечивать возможность контроля электрических параметров в процессе производства и эксплуатации при помощи встроенных и (или) внешних средств контроля. Это требование непосредственно связано с группой требований по проведению регламентных работ, связанных с обслуживанием и ремонтопригодностью изделия. 266 рхля эксплу т атации конструкции в условиях повышеннои и или непосредственного воздеиствия в д при наличии агрессивных компонентов в окруж щ " ре аю ейс де б ным является требование герметичности изделия, вана конструкция контейнерного типа (для преобразователе покрытия нздели елий должны обеспечивать необходимую корю й деко- озионную .

Характеристики

Список файлов книги