Герасимов В.Г. (ред). - Электрические измерения и основы электроники (1998) (529641), страница 44
Текст из файла (страница 44)
емым соотношением частот входного и выходного напряжения. Последние нашли широкое применение в электроприводе для ре гулирования скорости асинхронных двигателей. Преобразователи частоты с промежуточным звеном постоянноггг тока. Структурная схема преобразователя частоты с промежуточныи звеном приведена на рис.5.27. ПеРеменное напРЯжение питающей сети Уг с частотой /~ постУпает гга вход выпрямителя В.
Выпрямленное напряжение сглаживается фильтром 242 и,у, СФ АИ рис.5.27. Структурная схемы преобразователя частоты с промежуточным звеном аостояш~ого тока 1,С-типа СФ и поступает на вход автономного инвертора АХУ, с выхода которого снимается напряжение ГУ с частотой )',. При питании преобразователя от промышленной сети с частотой ~; = 50 Гц выпрямитель выполняется чаще всего по трехфазной мостовой схеме. Он может быть управляемым и неуправляемым. С помощью управляемого выпрямителя регулируется выходное напряжение Ь ' .
Частота изменяется автономным инвертором, она может быть или больше, или меньше частоты 1; . Требования, предъявляемые к автономному инвертору АИ, определяют тип инвертора. Автономный инвертор тока целесообразно применять в преобразователе с фиксированной частотой выходного напряжения в диапазоне 400 — 1000 Гц и при высоких требованиях к форме синусоидального выходного напряжения. В преобразователях с регулируемым в широком диапазоне частот выходным напряжением, предназначенных для управления частотой вращения асинхронных двигателей, АИ выполняются по схеме инвертора напряжения. В некоторых преобразователях используют неуправляемые выпрямители и тогда выходное напряжение регулируется, например, автономным инвертором тока, в котором выходное напряжение непосредственно связано с нагрузочным устройством.
Если ввести регулируемые активные или реактивные эквиваленты нагрузочного устройства на выходе АИУ'. которые будут компенсировать изменение сопротивления нагрузочного устройства, то можно регулировать выходное напракение преобразователя. Преобразователи частоты с промежуточным звеном постоянного тока конструктивно более просты, чем преобразователи с непосредственной связью, но имеют меньший КПД из-за двойного преобразования электрической энергии. Преобразователи частоты с непосредственной связью питающей сети и иагрузочного устройства. Рассматриваемый преобразователь частоты по своему схемному выполнению сходен с реверсивным преобразователем (см.рис.5.23).
Основным элементом таких преобразователей является встречно-параллельное включение групп тирисгоров, каждая из которых может работать в выпрямительном или инверторном режимах. 11реобразователи частоты с непосредственной коммутацией бывают с естественной и искусственной коммутацией. Чаще всего эти преобразовате- 243 ли делают с естественной коммутацией. По этой причине частота в вы ходного напряжения меньше, чем частота питающей сети. Это об условило их широкое применение в электроприводе для частотного гулирования скорости двигателя в диапазоне частот ниже частот ты сети 1 =50 Гц, а также для питания ряда мощных электротермически„ и электротехнологических установок. Схема преобразователя с естественной коммутацией для преобра.
зования тока трехфазной сети с частотой ~~ в ток однофазной сети с частотой ~2 представлена на рис.5.28 (эту схему еще называют трех фазно-однофазной схемой). В ней имеются две трехфазные схемы вы. прямления. Одна из них присоединена к фазам трансформатора анодами ~Р'5,— )'5з) и составляют анодную группу, а другая — катодами ( р5~ — р56), представляющую катодную группу. Управляющие импульсы и, поступающие на тиристоры, поочередно их открывают. В результате циклической работы тиристоров анодной группы формируется положительный полупериод выходно го напряжения, а тиристоров катодной группы — отрицательный полупериод. В итоге на нагрузочном устройстве А„создается переменное напряжение с частотой,Г~ более низкой, чем частота питающей сети ~, .
ин ия ия и Рис.5.28. Схема (а) и временные диаграммы напряжения ® преобразова теля частоты с непосредственной связью и естественной коммутацией Управляющие импульсы поступают на тиристоры со сдвигом от„осительно линейных напряжений сети на угол а. Изменяя угол сдви га а, можно регулировать частоту выходного напряжения. При час оте питания сети 50 Гц частоту ~2 можно изменять от 0 до 20 — 25 1ц,Для исключения постоянной составляющей в выходном напряже„ни работа анодной и катодной групп во времени должна быть иденсичной.
Преобразователи с непосредственной связью сравнительно про сты и имеют относительно малые габариты и массу. основнь,. недостатком является низкое качество выходного напряжения, заключаю,дееся в сильном отклонении от синусоидальной формы. К недостаткам следует отнести и получение напряжения более низкой частоты, чем частота питающей сети.
При необходимости получения выходного напряжения с частотои ~., больше напряжения сети /~ требуется применение достаточно сложны, схем, в основе которых лежат мостовые трехфазные преобразователи, КОММЕНТАРИИ К ПРАВИЛЪНЫМ ОТВЕТАМ НА ВОПРОСЫ ГЛ 5 5.1.1. При обрыве одного из диодов мостовой выпрямитель будет работать как однополупериодный. Например, оборван диод Р02(см.рис.5.4). В первый полупериод диоды П)~ и П); будут открыты, и в нарузочном резисторе Я„(см.рис.5.4) появится ток ~н = ~ ~ Во второй полупериод из-за обрыва диода П)2 цепь для тока ~„, будет оборвана, т.е.
~„=0 С появлением следующего полупериода опять появится ток ~'„= ~„~ и далее процессы повторяются. 5.2.1. При подключении фильтра Сф в каждый полупсриод, когда диод открыт, конденсатор заряжается до амплитудного значения ~У2„г Когда диод закрыт ~рис.5.29), конденсатор немного разряжаег ся. Но можно считать при достаточно большои постоянной времени ~ „„= Сф Ан, что на нем сохраняется напряжение =Г~2„г Для этого момента времени составим уравнение по второму закону Кирхгофа для контура т-л О ~ ~Ус+ 1Г2» Уобр», или 2Ь2вя Г~обр ' где с' ~Ъ,.
Таким образом, запертый диод находится под удвоенным амплитудным напряжением вторичной обмотки трансформатора. У + обри Рис.5.29 К пояснению воздействия Обратного напряжения на запертый диод в однополупериодном выпрямителе с С-фильтром для ответа на Вопрос 5.2 Рис 5 30 К пояснению возлействи вия обратного напряжения на заперты ые диоды в мостовом выпрямителе с С фильтром для ответа на вопрос 5 3 5.3.3. Как видно на рис.5.4, в первый полупериод диоды рР и ~ и Ъ'Рз открыты, а диоды И)~ и ПЭ4 закрыты. Прямые сопротивления открытых диодов можно считать равными нулю.
Тогда в этот мо мент времени, схема будет выглядеть так, как показано на рис. 5 30 Из этого рисунка видно, что запертые диоды ГР, и И)4 находятся под напряжением Г~,„. В следующий полупериод закрытые диоды ГР~ и ИЭз так же будут находиться под напряжением Г>„,. 5.4.2.
Для изменения выпрямленного напряжения в выпрямителях применяются трансформаторы. Их габариты и масса тем меньше, чем больше частота, на которой они работают. За счет введения промежуточного звена, в котором частота преобразования увеличивается до 20 кГц — 1 МГц, габариты и масса трансформатора, а также сглаживающие ЕС-фильтры, обычно применяющиеся в таких преобразователях, значительно уменьшаются. КПД из-за этого промежуточного звена становится меньше. Наличие большого количества элементов и, следовательно, большого количества соединений между ними уменьшает надежность работы таких ИППН.
55.3. Если р = О, то условие запирания ранее проводившего тиристора будет нарушено. Этот тиристор останется в открытом состоянии, создав тем самым короткое замыкание (аварийный режим) в цепи вторичная обмотка трансформатора — источник ЭДС Е 5.б.1. Для безаварийной работы АИ необходимо, чтобы ранее открытый тнрнстор надежно запирался. Для этого необходимо, чтобы ток открытого тиристора опережал по фазе напряжение на нем. Это обеспечивается тем, что приведенное к первичной обмотке трансформатора сопротивление должно иметь емкостной характер Глава шестая ЦИФРОВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ УСТРОЙСТВА Цифровыми электронными устройствами г'ЦЭ У) называют устройсгггва предназначенные для получения хранения и преобрпзовпния средсгпвами электронной техники дискретнои информации ггредстпввяемой нифровыми кодами Прежде чем изучать различные ЦЭУ, пози аком и мся сэлементами математического аппарата, используемого при их построении Его составными частями служат представление о системах счисления и теория булевых функций 6 1 ПОЗИЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ СЧИСЛЕНИЯ Системой счисления называют способ изображения проггзвогьного чиста ограниченным набором символов называемых цифрами В десятичной системе (ее также часто называют системой счисления с основанием 1О) в качестве цифр используются первые десять членов (от О до 9) натурального числового ряда Номер позиции, определяющии вес, с которым данная цифра складывается в числе называют разрядом а снстемы счисления, обладающие отмеченным свойством — п о з и ц и о нными В общем случае п -разрядное положительное число Х в произвольн0й системе счисления с основанием р представляется суммой вида п — г ф- ~~, I, (6 1) г.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
