promel (967628), страница 108
Текст из файла (страница 108)
е. РЯС. 8.28. СтРУКтУРЯЯЯ Сяяиа АИТ е яоипянсчтОРОм реактивной мощности конденсатора, а также активной и реактивной составляющих мощности нагрузки). Изменение этого соотношения приводит к изме~синю угла 6 и напряжения па нагрузке (8-! 8). Задачи регулирования и стабилизации выходного напряжения АИТ решают одним из следующих способов: а) изменением напряжения литания Е путем использования во входной цепи инвертора управляемого выпрямителя или импульсного преобразователя постоянного напряжения; б) введением в схему инвертара компенсиру1ощего устройства (компенсатора), с помощью которого осуществляется управление соотношением указанных мощностей. В случае применения компенсатора А последний включают параллельно выходной цепи инвертора (рис.
8.28) с целью изменения активной или реактивной мощности, потребляемой от АИТ, при изменении параметров нагрузки (тока нагрузки), В качестве компенсатора в АИТ служит обратный неуправляемый нлн управляемый выпрямитель либо индуктивно-тиристорный компенсатор (см. 2 8.7). Использование в качестве компенсатора неуправляемого выпрямителя основывается па том, что такой выпрямитель потребляет от источника переменного тока активную мощность, а управляемый выпрямитель — как активную, так и реактивную мощность. )Тля ) величения к, п. д. инзертора выпрямитель со стороны постоянного тока включают на 1нияы основного источника питания (рис.
8.29), так что выпрямитель В возвращает часть преобразованной ннвертором И энергии вновь в источник питания. Поэтому выпрямитель, обеспечивающий в схеме функцию компенсирую1цего устройства, называют обратным. Рассмотрим работу АИТ с обратным выпрямителем (рис. 8.29). Предположим, что обратный выпрямитель выполнен по той же схеме, что и инвертор. По переменному току выпрямитель подключен к инвертору через трансформатор Тр, с коэффициентом трансформации п, = ш1,/гоа„а нагрузка Л„к инвертору — через инверторный трав сформатор Тр„с коэффициентом трансформации ц„= гв,,!сван. Рассмотрим вначале неуправляемый обратный выпрямитель (схе ма выпрямителя выполнена на неуправляемых вентилях — диодах).
г — т ! рря! х '- -т — ~ а» г -'- 1гИ ( 1 з Рис. 8.30. Векторная диаграмма ДИТ с неуп, равляемым обратным вы- прямителем Рис. 8.29. Структурная схема АИТ с об- ратным выпрямителем Векторная диаграмма АИТ с неуправляемым выпрямителем приведена на рис. 8.30. Для выходной цепи инвертора действительно следующее векторное соотношение: ~и (о + (1 + ~о. в' (8.26) где т' — ток инвертора по первой гармонике (индекс 1 здесь и далее для простоты опускаем); У„= 1в(и„— приведенный к первичной обмотке трансформатора Три ток нагрузки; У,, — входной ток обратного выпрямителя. На векторной диаграмме, как и ранее (см.
9 8.5), строим вектор приведенного к первичной обмотке Трв напряжения нагрузки У, = = и„()„, а также векторы токов г'„, ус. Известно, что входной ток неуправляемого выпрямителя совпадает по фазе с напряжением, в связи с чем вектор (,,, должен быть направлен вертикально, как и вектор напряжения О,. В соответствии с указанным векторная диаграмма для токов выходной цепи инвертора будет иметь вид, по казанный на рис. 8.30.
Стабилизирующему действию обратного выпрямителя (у„= сопз(. У„= сопз( при Е = сопя() будет отвечать постоянство угла 8 меж- Е = а„(7„соз О, Е=а, — (),, ! ав (8.27) (8.27а) нли Е = ани„(!н соз 9, Е=а,— ()„. нв Считаем, что инвертор и выпрямитель выполнены по одной и той же схеме, т. е, ан = а,. Из соотношений (8.28) находим соз 0 1/и,. (8.29) Выражение (8.29) показывает, что угол 9 инвертора зависит толь- ко от коэффициента трансформации и, трансформатора Тр„, что обу. еловливает стабильность выходного напряжения инвертора. Согласно соотношениям (8.28), (/ в Е нв Е ! (8.30) ан "н анан сов 4 (8.28) (8,28а) Важный вывод, который также можно сделать на основании выражения (8.29), заключается в том, что, поскольку при конечном значении 9 соз 9 ~ 1, неуправляемый обратный выпрямитель приме- а„с„ аим только при понижающем коэффиаиенте трансформации выпрямитель- ного трансформатора (ив) 1, сига) в ) сн„).
с д На рис. 8.31 показана внешняя характеристика АИТ с неуправляеным обратным выпрямителем в относительных единицах. Выходная характеристика состоит издвух участр да ств) ее ов Участок и 9 соответствует нес р 8 8! В Рис. 8.8!. Внешняя характеристика ественной» выходной характеристи. лр!т с неупранляемым обратным те АИТ. На этом участке напряже- выпрямителем св= в ~~ссав „;, 469 ду векторами (7„(или 7„) и вектором напряжения (7„а также неизменный ток /о = (7.!шС. Отсюда следует, что при изменении тока нагрузки конец вектора 7,, будет перемещаться по линии МА!, проходящей параллельно вектору ()в(/,) и удаленной от него по оси абсцисс на величину тока 1о.
На рнс. 8.30 в качестве примера пунктиром показана векторная диаграмма для другого значения тока нагруз- КИ сн! ° Определим основные закономерности для АИТ о неуправляемым обратным выпрямителем. Для этого запишем уравнения связи выходного напряжения инвертора с напряжением питания Е и аналогичное соотношение для выпрямителя: ние на выходе инвертора (т', мало, обратный выпрямитель запер. и не принимает участия в работе.
В точке Ь выпрямител„ вступает в работу, ограничивая дальнейшее увеличение вь,. ходного напряжения инвертора на уровне л„(в относительных еди. ницах). Участок Ь вЂ” с характеристики представляет собой отрезок прямой, параллельной оси абсцисс. Точка а характеризует граничный Рис. 8.32. Принпипиальная схема трехфазного АИТ с неупз равляемым обратным выпрямителем режим работы инвертора по току.
Ей соответствует минимальный угол 0 = 9,„, предоставляемый тиристорам инвертора для восстановления запирающих свойств. В практических схемах АИТ с обратным выпрямителем подключение последнего к выходу иивертора обычно осуществляют с помощью автотрансформаторной связи, что позволяет исключить спе. циальиый трансформатор выпрямителя. Схема трехфазного АИТ с неуправляемым обратным выпрямителем приведена на рис. 8.32. Она состоит из трехфазного инверториого моста на тиристорах Т,— Т, и выпрямительного моста на диодах Д,— Д,. Дроссели Вам Еааз предназначены для обеспечения работы выпрямителя в режиме непрерывного тока. Первичная обмотка ш, трансформатора им~с~ выводы, к которым подключены входы переменного тока обратного выпрямителя.
Такое подключение создает необходимое снижение напряжения на входе выпрямителя по сравнению с выходным напри жением инвертора (ла =го,Ъз„= 1). Нагрузка подключена к от дельной обмотке шз, и для нее коэффициент трансформации ла = гз с~~хи При использовании управляемого обратного п р я м и т е л я (см. рис. 8.29) с выхода инвертора потребляетс" дополнительно не только активная, но и реактивная мощность теории управляемых выпрямителей известно (см. й б.б), что пр" 4?О а чь 0 первая гармоника входного тока (в данном случае г, „) имеет отстающий фазовый сдвиг на угол сг относительно входного напрягкения (и.). Таким образом, векторная диаграмма для токов (рис.
8.33) будет отличаться от векторной диаграммы на рис. 8.30 направлением вектора 7, „. Чтобы определить основные закономерности для АИТ с управляемым обратным выпрямителем, составим уравнения связи У„ с Е по цепи инвертора и выпрямителя вида (8.27), (8.27а), (8.28), (8.28а). Соотношения (8.27), (8.28), характеризующие инвертор, действительны и для данного случая. Уравнения для выпрямите л я имеют в ид Е = а, — У„сози, ! нв (8.31) Е= а, —" Уи сои и, ня пв Из соотношений (8.28) и ходим (8,32) (8 32) гга Рис, 8.33.
ВектоРнал анатРамма АИТ суправляемым обратна;м выврямитеаем соз я = пв созй. (8.33) На основании выражения (8.33) можно заключить, что с помощью у>гравляемого обратного выпрямителя осуществима нв только стабилизация, но и регулирование выходного напряжения инверпгсра. Поскольку при стабилизации напряжения о -: сопз(, угол сг также аолжен быть неизменным. Коэффициент трансформации >г, может быть в принципе как понижающим, так и повышающим. При понижающем коэффициенте трансформации (п„1) управление углом а Выпрямителя для регулирования напряжения Ун производят с учетом неравенства а ( 9. При повышающем коэффициенте трансформации (п, < 1) соотношение обратное: а > о. Возможен также слухай непосредственного подключения выпрямителя к выходам инвертора, когда и, =1.
При этом сова .=созй и управление выпрями>с>гем производят при а .= н. На практике трансформатор Тр„исяользуют преимущественно при повышающем коэффипиенте транс'тормации, так как за счет увеличения угла а уменьшается ток 7„ (т. е. снижается загрузка инвертора по току и повышается к. и. д. системы). Внешние характеристики инвертора в относительных единипах аа участках стабилизации находят подстановкой в формулу (8.28) "оай из (8.33): — У 'гв'гя на в Е сова УчаКаждая характеристика семейства (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
