У 2ff 2f «Г

У^—т

Рис. 6.25. Схемы реверсивного преобразователя с уравнительным реактором (а) и перекрест­ная (б)

ная) схема некомпенсированного реверсивного преобразователя. Схемы мно­гофазных реверсивных преобразователей строят аналогично.

Управление реверсивными преобразователями осуществляется двумя спо­собами.

Первый способ используется в преобразователях по встречно-параллельной схеме без уравнительного реактора (см. рис. 6.14). Импульсы управления по­даются только на один комплект тиристоров. Другой комплект остается за­пертым. Для перевода тока с одного комплекта на другой в работающем ком­плекте системой управления ток снижается до нуля. В бестоковую паузу снимаются импульсы управления с работающего комплекта и подаются на вступающий в работу комплект. Далее ток вступившего в работу комплекта системой управления наращивается до необходимой величины. Наличие бес­токовой паузы обязательно, поскольку одновременная работа комплектов ти­ристоров приводит к короткому замыканию вентильных обмоток трансформа­тора. Такое управление называют раздельным. Достоинство — отсутствие протекания между комплектами уравнительного тока. Однако указанный спо­соб применим лишь тогда, когда со стороны нагрузки не предъявляются же­сткие требования к динамическим показателям и наличие бестоковой паузы допустимо. Несмотря на наличие двух комплектов тиристоров, преобразова­тель с таким способом управления следует отнести к устройствам с однократ­ным преобразованием частоты.

Второй способ называется согласованным. Он реализуется в схемах, подоб­ных приведенным на рис. 6.25. Управляющие импульсы подаются сразу на оба комплекта. Один комплект тиристоров работает в выпрямительном режиме, а другой в инверторном. Угол управления выпрямителя находится в диапазоне 0-90, а инвертора — 90-180 эл. град. Из рис. 6.16 следует, что постоянные со­ставляющие выпрямленного напряжения при этом должны иметь разный знак. Но комплекты в реверсивном преобразователе включены встречно, по­этому указанные составляющие на нагрузке однонаправлены. Углы управле­ния выпрямителя и инвертора согласуют так, чтобы эти составляющие были равны и по величине. В результате в контуре, образованном обоими комплек­тами тиристоров, постоянная составляющая уравнительного тока отсутствует.

Глава 6. Энергосберегающая энергетическая электроника

Мгновенные значения напряжений выпрямителя и инвертора, однако, не сов­падают. Поэтому в этом контуре возникает переменная составляющая уравни­тельного тока. Для ее ограничения и используется уравнительный реактор. Для реверса тока в нагрузке одновременно плавно изменяют углы управления выпрямителя и инвертора, переводя выпрямитель в инверторный, а инвертор в выпрямительный режимы работы. При согласованном управлении бестоко­вая пауза сводится к нулю. Преобразователь обладает высокими динамичес­кими характеристиками (и его можно использовать в высокоточных приво­дах). Недостаток — наличие уравнительного реактора, ухудшающего массо-габаритные показатели.

В преобразователе имеет место двукратное преобразование частоты. Если отбор активной мощности в звене постоянного тока исключить, то он стано­вится компенсатором реактивной мощности. При применении компенсиро­ванных выпрямителя и инвертора такой компенсатор способен плавно регу­лировать реактивную мощность как в режиме ее потребления, так и в режиме генерирования.

С применением многократного преобразования частоты могут быть построе­ны различного рода источники питания, для которых на первый план выдвига­ется задача оптимизации массогабаритных показателей и, соответственно, ре­сурсосбережения. Примером могут служить разработки малогабаритных источников питания для электросварки. В них переменное напряжение питаю­щей сети сначала выпрямляется с помощью выпрямителя. Поэтому первой про­межуточной является нулевая частота. Затем с использованием автономного ин­вертора постоянное напряжение преобразуется в переменное. Частота этого напряжения может достигать десятков килогерц. Наличие второй высокой про­межуточной частоты позволяет существенно снизить установленную мощность реактивных элементов, а следовательно, и всего источника питания. Далее вновь с помощью выпрямителя переменное напряжение преобразуется в постоянное. При необходимости полученное постоянное напряжение может быть преобразо­вано в импульсное с регулируемыми скважностью и амплитудой.

Вопросы для самопроверки

1. Приведите классификацию электронных устройств электроснабжения.

2. Объясните работу контактов и регуляторов постоянного и переменного тока на основе диаграмм токов и напряжений.

3. Докажите преимущества тиристорных устройств компенсации реактивной мощности перед конденсаторными батареями.

4. Расскажите о достоинствах и недостатках статистических компенсаторов ре­активной мощности.

5. Приведите временные диаграммы токов и напряжений на выпрямителях и симметричных компенсирующих преобразователях.

6. Объясните принцип работы инверторов.

7. Расскажите о способах управления реверсными преобразователями.

7. /. Цеховые подстанции третьего уровня системы электроснабжения

Дата добавления: 2015-07-17