Convertoare cu comutație naturală

Convertoarele aparținând acestui grup pot fi gestionate și neangajate. Cele mai comune supape controlate sunt tiristoarele. dar incontrolabilă # 150; semiconductori.







În funcție de tipul de sursă de curent alternativ, sunt diferențiate convertoarele monofazate și trifazate (cu conexiune paralelă # 150; multifazic).

Parametrii principali ai circuitului convertorului sunt numărul direcțiilor posibile de curent și numărul de pulsații.

În funcție de faptul dacă curentul din înfășurarea unei porți convertor transformator se extinde numai într-o direcție sau în cealaltă direcție și sunt de circuit unidirecționale și bidirecțională distins.

Numărul de pulsații # 150; este raportul dintre frecvența armonicului inferior al tensiunii în tensiunea de pulsare pe partea DC a convertorului și frecvența tensiunii pe partea AC.

Schema de execuție a convertoarelor cu comutație naturală este caracterizată de așa-numitele grupuri de comutare. Grupul de comutare conține toate valvele care, în condiții normale de funcționare, se deplasează între ele, indiferent de supapele celorlalte grupuri. Acest convertor poate avea mai multe grupuri de comutare care pot fi conectate în paralel sau în serie.

1. Convertoare monofazate

Fig.1. Schema monofazică, unidirecțională, cu un singur impuls (1F1H1P)

Fig.2. Schema monofazată, unidirecțională, cu două impulsuri (1F1H2P)

Figura 3. Schema monofazată, bidirecțională, cu două impulsuri (1F2N2P)

În schemele din figura 1 # 150, 3 fie diode semiconductoare necontrolate (), fie controlate # 150; tiristoare (). Convertoarele controlate realizate conform schemelor din figura 2 # 150; 3, în absența diodelor de șunt pot funcționa în modul invertor [1].

Figura 4. Schema tip 3F1N3P

Porțile din circuitul din figura 4 (3F1H3P) (sau) formează un singur grup de comutare. Prin schimbarea numărului de înfășurări ale rețelei și ale porții transformatorului, pot fi obținute mai multe variante ale circuitului. De exemplu, creșterea numărului de înfășurări ale supapei convertor transformatorului (diagrama fig. 5) până la șase și combinarea punctului nul poate crește numărul de faze pe partea de înfășurări supapelor și, prin urmare, de o astfel de dezvoltare a circuitului prezentat în Figura 4, creșterea numărului de ondulație invertor. Obținem echivalentul cu șase pulsuri al circuitului prezentat în figura 4, cu două grupuri de comutare.

2. Unele scheme tipice de convertoare trifazate

Figura 5. Schema de tip 3F1N6P

Figura 5 prezintă o conexiune paralelă a două grupuri diferite de comutare I și II. Acesta este echivalentul a șase pulsuri al circuitului prezentat în Fig.

Figura 6. Circuit trifazat bidirecțional cu două direcții # 150; 3F2N6P

Figura 6 prezintă circuitul 3F2N6P, cunoscut sub numele de circuit trifazic al podului (schema Larionov). În această schemă există, de asemenea, două grupuri de comutare I și II conectate în serie. Tensiunea de ieșire a convertorului este egală cu suma tensiunilor de ieșire ale ambelor grupuri de comutare. Transductoarele controlate fără diode de șunt pot funcționa și în modul invertor.

Figura 7. Schema a două convertoare conectate contra paralel, care asigură funcționarea motorului în patru cadrane

Figura 7 prezintă circuitul utilizat adesea în unitatea electrică. Două grupuri de comutare conectate consecutiv sunt conectate contra # 150, în paralel, prin reactoare de egalizare. În acest fel, pe partea DC, poate fi obținută o tensiune de orice polaritate și pentru orice direcție curentă. Pentru buna funcționare a sistemului trebuie să fie conturul format din două convertoare, nu trece prea mult curent DC, care ar putea provoca deteriorarea echipamentului (așa-numitul curent val). Curentul de egalizare nu poate fi reglat prin controlul în fază al invertoarelor. Circuitul este, de asemenea, potrivit pentru obținerea unei tensiuni de frecvență variabilă prin schimbarea periodică a unghiurilor de comutare ale supapelor de convertizor.

Notă. Principiul prezentat aici (figura 7) poate fi aplicat și la convertoarele cu alte scheme de conectare: acest lucru conduce la apariția unui număr semnificativ de opțiuni suplimentare.







3. Scheme de convertizoare tiristor reversibile cu două semnale, alimentate de o rețea monofazată (1F2N2P)

Figura 8. Sisteme de acționare monofazice reversibile: a, b, c # 150; convertoare cu un transformator de potrivire cu trei înfășurări; g, d # 150; convertoare directe la rețea

Figura 8, a arată un circuit construit pe bază diferențială și care conține patru tiristoare. Într-o direcție a curentului în sarcină, un tiristor este deschis într-o jumătate de perioadă a tensiunii de alimentare, iar în celălalt semicerc # 150; tiristor, tiristoare și închise. Când inversarea stării tiristorurilor este inversată. În acest circuit, tensiunea indusă în bobina secundară a transformatorului este aplicată integral tiristoarelor închise.

O caracteristică distinctivă a circuitului din figura 8b este prezența a numai două tiristoare, ceea ce simplifică foarte mult circuitul de comandă a tiristorului. Ambele tiristoare din acest circuit sunt incluse în diagonala podurilor și sunt compuse din diode. În acest circuit, tiristoarele sunt protejate împotriva tensiunii inverse de către diodele redresoare. Într-o direcție a curentului în sarcină, un tiristor este deschis în prima jumătate a perioadei de tensiune, iar curentul este închis de-a lungul circuitului. În a doua jumătate a ciclului de tensiune de alimentare, un tiristor este deschis și curentul este închis de-a lungul circuitului. Pentru o altă direcție curentă în sarcină, circuitul constă din și respectiv.

În circuitul din figura 8, direcția curentului în sarcină este asigurată de redresorul său individual de punte și de. Această schemă nu necesită măsuri suplimentare pentru a închide tiristoarele, deci este universală.

Pentru circuitul din figura 8, d, o direcție a curentului în sarcină corespunde stării deschise a tiristoarelor și formând un braț. Pentru a schimba direcția curentului în sarcină, starea umerilor trebuie inversată.

Convertizorul tiristor, prezentat în figura 8d, are opt tiristoare și este echivalent în sistemul de comandă cu convertorul tiristor din fig.8, c. Cu o direcție curentă în sarcină, tiristoarele sunt deschise și într-o jumătate de ciclu de tensiune de rețea și, # 150; în celălalt semicerc, cu invers, respectiv, și.

În toate schemele de transmisie electrică tiristoare reversibile, atunci când un grup de tiristoare funcționează în modul redresor, celălalt grup este pregătit pentru funcționarea invertorului. Se folosesc două metode principale de control al grupurilor de porți: metoda comună și metoda de control separat. Controlul comun este recomandabil pentru utilizarea pentru unitățile de înaltă precizie. Controlul separat este recomandabil să se aplice în cazurile în care timpul "mort" este posibil în ordinea de 5x10 ms.

4. Schemele convertizoarelor zero cu tensiune reversibilă trifazată tiristor

Pentru acționările electrice reversibile, de mare viteză, cu comandă electrică, sunt utilizate convertoare de robinet din două piese, ale căror versiuni sunt prezentate în figurile 9, 10 [1,2].

Figura 9. Sisteme de acționare reversibile: un circuit de conversie a - zero cu o înfășurare secundară a transformatorului; b, în # 150; schemele zero ale convertizoarelor cu două seturi de înfășurări secundare; # 150; trei pulsuri, într-un șase puls

Figura 10. Schema de fază inversă invertoare tiristor punte: și - un convertor circuit punte contraproductive paralel (reactoare în locul transformatorului) b - circuit de convertizor cu două seturi identice de înfășurări secundare ale transformatorului

În circuitul din figura 9, în timp ce înfășurările secundare ale transformatorului alimentează două grupuri de tiristoare. Cu o direcție curentă în sarcină, un grup de tiristoare, de exemplu tiristoare, funcționează în modul redresor, iar celălalt grup este tiristorul # 150; în modul invertor. Dacă trebuie să schimbați direcția curentului în sarcină, trebuie să schimbați modul de funcționare al fiecărui grup.

O caracteristică distinctivă a convertizorului de inversare prezentată în figura 9 (b) este prezența a două grupuri de înfășurări secundare ale transformatorului supapei. În acest convertor, la fel ca în cel precedent, un grup de tiristoare funcționează în modul de rectificare, iar celălalt # 150; în invertor.

O caracteristică distinctivă a convertizorului de inversare din figura 9, c este creșterea numărului de pulsații datorită includerii speciale a înfășurărilor secundare ale transformatorului T.

Figura 10a prezintă circuitul contra-paralel al unui convertor trifazat care asigură funcționarea unei transmisii DC în patru cadrane. Adesea, această schemă este utilizată fără transformator la intrare sau cu un transformator pentru mai mulți convertizori.

O caracteristică distinctivă a convertizorului de inversare din figura 10, b este prezența a două grupuri de înfășurări secundare și un transformator de supapă.

Cele două grupuri tiristoare în schemele considerate curente reversibile pot curge sub influența unei valori instantanee de tensiune diferență, ocolind circuitul de sarcină, care se numește curent de egalizare. Curentul de expansiune creează pierderi suplimentare în tiristoare și înfășurările de transformare, și, în unele cazuri, se poate deteriora traductor în condiții tranzitorii. Pentru a limita curentul de supratensiune, sunt activate comutatoare suplimentare de compensare.

Pentru a reduce fluxul de curent rectificat, pentru a îmbunătăți caracteristicile dinamice și energetice, convertoarele multifazate sunt utilizate pe scară largă. Creșterea rectificării fazei se realizează prin includerea secvențială a doi sau mai mulți convertori de pod trifazat cu caracteristici anodice schimbate în fază.

  1. Rudenko V.S. Senko VI Chizhenko IM Bazele tehnologiei convertorului. # 150; M. Învățământul superior. săpt. 1980. # 150; 424 sec.
  2. Kaganov I.L. Electronice industriale. # 150; M. Învățământul superior. săpt. 1968. # 150; 560 sec.
  1. Cum diferă schemele unidirecționale și bidirecționale?
  2. Care este "numărul de pulsații" din circuitele de redresor?
  3. Determinați numărul de pulsații pentru circuitele din figura 1 # 150; 6.
  4. Care este scopul convertoarelor cu două supape?
  5. În ce cadrane schemele funcționează:

cu un convertizor cu două valve;

cu o singură bucată fără diodă tampon și cu ea?

ȘTIRI ALE FORUMULUI
Cavalerii teoriei eterului







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: