Лекция (855794), страница 18
Текст из файла (страница 18)
рис. 15.3,б )следует:123cos IRI I2R2C111 2IRI C2111 Uн Rн Uн (1 / С 11 (RнС )211 ( ) 2,2Подставляя полученные соотношения в уравнение баланса мощностиисточника питания и нагрузки получаем:U н 1,11Ed 1 (ωτ) 2 .Полученное соотношение также подтверждает раннее сделанныйвывод, что при росте сопротивления нагрузки (разгрузке инвертора)напряжение на нагрузке резко возрастает, что приводит к необходимостиискать способы стабилизации напряжения на нагрузке при еенеизменяемом характере.Регулирование выходного напряжения АИТВыходное напряжение АИТ зависит от тока нагрузки. Поэтомурегулирование выходного напряжения может осуществляться за счетвключения балластной (дополнительной) нагрузки, изменяя величинукоторой, можно изменять выходное напряжение АИТ.LdLк+Ediк IВ-аСкIduнiкRн0вбuнРис.
15.6Использование такого регулируемого балласта в виде активногосопротивления нецелесообразно, так как регулирование будет124осуществляться с отбором активной мощности. Такой способ будет резкоуменьшать КПД преобразователя.Величину напряжения также можно регулировать за счет изменениявеличины емкости Ск или в качестве регулируемого балласта использоватьрегулируемую индуктивность. Однако практически реализоватьрегулируемые индуктивности и емкости весьма проблематично.
В качествепеременнойиндуктивностииспользуютиндуктивно-тиристорноекомпенсирующее устройство, или индуктивно-вентильный регулятор (рис.15.6,а).Два встречно-параллельно включенных тиристора (или один симистор)с компенсирующей индуктивностью Lк включаются параллельно нагрузкев АИТ. Предположим, что напряжение на нагрузке изменяется посинусоидальному закону (рис. 15.6,б).
Если на тиристоры подаватьимпульсы управления с углом управления равном нулю, то черезиндуктивность Lк будет протекать синусоидальный ток (без пауз),отстающий от напряжения на 90, причем величина этого тока будетмаксимально возможная: Iк = Uн/( Lк).Угол управления отсчитывается от момента времени, когданапряжение на нагрузке принимает максимальное значение. Приувеличении угла управления в кривой тока будут появляться паузы,очевидно, что в этом случае действующее значение потребляемогоиндуктивностью реактивного тока будет уменьшаться.Таким образом, изменение величины тока, протекающего черезиндуктивность с помощью изменения угла управления в схемеиндуктивно-вентильного регулятора эквивалентно изменению величиныиндуктивности и ее реактивного сопротивления.Итак, система управления тиристорного регулятора должна работатьтаким образом, что при максимальном токе нагрузки углы управления должны быть равны 90.
В этом случае тиристоры всегда закрыты и токрегулятора равен нулю. По мере уменьшения тока нагрузки напряжение нанагрузке начинает увеличиваться. Если угол управления регулятораначнем уменьшать, то через регулятор будет протекать ток тем больший,чем меньше угол управления . Но активная мощность индуктивностьюпотребляться не будет. Необходимо так согласовать изменение углауправления, чтобы при изменении тока нагрузки общий ток, потребляемыйот инвертора, оставался постоянной величиной.
В этом случае напряжениена нагрузке не будет зависеть от тока нагрузки.В качестве балластной для инвертора нагрузки, стабилизирующейвыходное напряжение, также может служить управляемый илинеуправляемый выпрямитель (рис. 15.6,в).125Нагрузка может включаться через трансформатор, который обеспечитнеобходимую величину напряжения на нагрузке при максимальном токенагрузки. К части вторичной обмотки подключается выпрямитель,который выпрямляет переменное выходное напряжение инвертора и черездроссель фильтра такой выпрямитель может отдавать энергию источникупостоянного напряжения Ed.Коэффициент трансформации выбирается таким образом, чтобыамплитуда переменного напряжения на вторичной обмотке, питающейвыпрямитель, была несколько меньше величины напряжения Ed.
В этомслучае вентили выпрямителя не смогут открываться, так как потенциаланодов вентилей выпрямителя всегда будут меньше потенциала катода.По мере разгрузки инвертора (уменьшения тока нагрузки) напряжениена выходе инвертора начнет возрастать, создаются условия дляоткрывания диодов обратного выпрямителя и через выпрямитель начинаетпротекать тем больший ток, чем меньше ток нагрузки. В этом случае, как ипри использовании вентильного регулятора, ток отбираемый от инверторабудет неизменен, а значит и выходное напряжение инвертора будетнеизменным (смотри пунктирную линию на выходной характеристике рис.15.5).126.