книги / Неуправляемые и управляемые преобразователи
..pdf- m -
8.Что такое принудительная коммутация?
9.Объясните дроцесо принудительной коммутации при помощи коммутирующей емкости,
Б.Параллельный однофазный инвертор тока
Вэтой части рассмотрены основные лрсцесоы, происходящие в автономном инверторе на примере часто применяемого параллель
ного однофазного инвертора тока*
Контрольные вопросы
1.Приведите схему параллельного автономного инвертора тока 9 сравните ее со схемами выпрямителя и ведомого сетью ин вертора •
2.Укажите генератор тока в этой схеме»
3.Укажите ключи для коммутации тока в вентилях и ключи для подключения коммутирующей емкости.
Объясните процесс переключения тока из одной обмотки в
другую.
5, Какова роль коммутирующей емкости в этой схеме?
6» Приведите эквивалентную схему инвертора для первой гар моники тока.
7, На какие составляющие распределяется первая гармоника тока инвертора
8, Приведите векторьую диаграмму для первой гармоники тока, 9, Чем определяется частота тока в нагрузке?
10» Укажите недостатки рассмотренного в этом разделе инвер тора.
§3,4, Автономные инверторы напряжения
Ватом разделе рассмотрены простые схемы автономных инвер торов, позволяющие уяснить особенности инверторов напряжения и процессы, происходящие в них. Но нужно иметь в виду, что прак тические схемы трехфазных инверторов напряжения могут быть веоьма сложными, полностью в курое они не рассмотрены. Материал этого раздела для изучения рекомендуется разделить на три чабти.
А. Принцип инвертирования напряжения
Контрольные вопросы
1.Принцип инвертирования напряжения.
2.Как реализуется генератор э.д.с. в практических схемах?
3.Объясните процессы, происходящие в выходном звене инвер тора напряжения и назначение элементов этого звена.
4.Какими условиями определяется величина и фаза напряжения нагрузки в инверторе напряжения?
5.Какими условиями определяется величина и фаза тока на грузки в инверторе напряжения?
6.Как производится коммутация тока, в вентилях инвертора напряжения?
7.Как можно изменять величину напряжения нагрузки в инвер
торах напряжения?
8.Принцип широтно-импульсной модуляции выходного напря
жения.
9.Что такое полностью управляемые вентили, как они реали
зуются в тириоторных инверторах?
Б. Однофазный мостовой инвертор Контрольные вопросы
1.Приведите схему однофазного мостового инвертора напря
жения.
2.Укажите генератор э.д.с. в этой схеме.
3.Какие элемонты использованы в схеме в качестве ключей?
4.Как подучается знакопеременное напряжение на нагрузке и
каковы его амплитуда 'и частота?
5. Какова форма напряжения на нагрузке и как можно ее изме
нять?
6.Какова роль вентилей обратного тока, обязательны ли они
винверторе напряжения?
В. Однофазный инвертор напряжения о нулевой точкой
Контрольные вопросы
I. Приведите схему однофазного инвертора напряжения о нуле-
- ш -
вой точкой, сравнит» ее оо схемами неуправляемого выпрямителя
иавтономного инвертора токе.
2.Унажите генератор э.д.с. в схеме.
3.Укажите ключи для коммутации тока в вентилях и ключи для подключения коммутирующей емкости.
4.Как происходит процесс коммутации тока в вентилях?
5.Как получается переменное напряжение в нагрузке и какова его частота?
6.Объясните назначение и работу коммутирующей индуктив
ности L K .
7. Кан осуществляется баланс реактивной мощности в инвер торе (протекание тока*, когда напряжение и ток в нагрузке имеют разные направления)?
8. Какие функции выполняет коммутирующая емкость в этой схеме?
ОТВЕТЫ К КОНТРОЛЬНЫМ ВОПРОСАМ
Т е н а I
§ь г . А
1.Объяснение на рис Л . 2 и на стр. 7.
2.Объяснение на стр. 7 и не рио.1.2.
3.Соответствует диаграмме на рис.1.2,г , так как в этой
охеме i H = i a .
4.Смотрите рис.1.2, б , г .
5.Диаграмма UH соответствует рис.1.2, б , но вое орди наты уменьшаются на величину потерь напряжения в вентиле и тран сформаторе .
6. Будет совпадать с диаграммой и г , так как в этом олучае и н s LL2 .
7. и м =0, диаграмма совпадает о осью абсцисс.
&.У А В
1.Аналогично (1.7), только вмеото напряжений нужно подста вить токи
2.Аналогично (1.8), но вместо напряжений нужно подставить
ток" T„*>t " |
И П - |
|
|
|
|
|
3. |
Длительность протекания одного импульса токе в фаге |
|||||
равна 2 9. |
|
|
|
|
|
|
4. |
По диаграмме |
выпрямленного напряжения |
UH {tГ ) или тока |
|||
i „ |
а п . |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ы л М |
|
|
|
1. |
|
=22От. |
|
|
|
|
2. |
/, |
*1»57а, |
2. *1,21а |
при |
", - |
Ч - |
3. |
« 2 |
=1а. |
|
|
||
|
|
|
|
|||
4. |
=3,14а. |
|
|
|
|
|
^ a m |
|
|
|
|
5.^ обт *314в.
6.v Hm1 «157в.
7.°/Р =310вт.
8.Объяснение на стр. 14,
4 I.3.A
1. Объяснение на стр. 17, 18 и на рис Л.4.
2.Смотрите рис Л.4, е .
3.Смотрите рис.1.4, б, г, д .
4. Те же диаграммы, что и в п.9, так как в этой схеме
5. |
|
Va i s L2f 9 |
|
~сгг' |
|
, на ней |
принято |
|
Диаграмма |
иа/ |
приведена на 1.4,ж |
||||||
=0. Остальные диаграммы такие же, |
но сдвинуты по отношению |
|||||||
к « в / |
: |
а а г - |
120°* |
и а Г |
на 240°* |
|
|
|
6. Совпадает |
с диаграммой |
u n . |
|
|
||||
7. |
В |
диаграмме |
) на рис.1.4, е |
не будет |
импульсов |
|||
напряжений |
второй фазы между точками 2 |
и |
3 |
|
||||
8. |
в |
=30°. |
|
|
|
|
|
|
S 1.3.Б
1.Uz =171в.
2. |
( ^ 2 |
)/»,= / — |
|
* * 2,6 |
раза |
больше, чем в п.1. |
3. |
£ |
= 0,74 (в = Х / б ). |
|
|
||
4. |
££ |
=148в. |
(д? |
=6). |
|
|
5* |
^ , = 5 0 в . |
|
|
|
|
|
6. |
(/, ) |
150гц, (/, ) |
g |
= 300гц. |
||
7* |
( Uoâm ) /г>2 =з ~ |
^20ï» ( Uoâm |
} тг =б = ^20в. |
8. Диоды, у которых Ц ^тах > 420в, например, Д210, Д247, Д2475, КД202Н, КД202Н и др.
S I.3.B
2* l a d ®1а*
3.T 2 =3,5а.
4.1 2 =2,45а.
5.1 а т =7,28а.
б»/ а/п =7,28а. |
|
||
7. |
Д247, |
Д247Б, |
КД202М. |
ь. |
=2,8а при VH=W . |
||
9. |
|
=1630 ВТ. |
|
|
|
|
|
- 146 - |
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
1.4 |
|
|
|
|
1. Смотрите рис.1.5 |
и объяснение на стр. 22, 23. |
|
|||||||
2. |
U2 = Ш в , |
Uo â n i=314в, в |
однополупериодном |
- Ü |
=222в, |
||||
U oS m |
»314в. |
|
|
|
|
I . |
|
|
|
3 ‘ |
1 ad. =0.25а, |
/ |
=0,39а, |
J^,=0,78a, |
=0,55а при |
||||
W, |
= |
iv2 . |
|
|
|
|
|
|
|
4. |
Для выбора |
вентиля получены данные UaSm |
=314в, |
I n ( f = |
|||||
0,25а, |
|
/ Д/?7 =0,78а; |
этик данным |
соответствуют Д205, Д229Е. |
5.аЮОгц, 17нт,=(Л ъ,
6.s?5 вт.
7. |
Исключив из диаграммы |
) на рис.1.5, 5 |
импульсы |
||||||
тоне (напряжения) фазы I,получите требуемую диаграмму. |
|
||||||||
8. Короткое замыкание со всеми вытекающими из него послед |
|||||||||
ствиями. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
§ 1.5 |
|
|
|
|
|
|
1. |
Объяснение дано на стр. 25, |
26 |
и на рис.1.6, |
а . |
|
||||
2. Синуоояды. В фазах двухполупериодного выпрямителя - по |
|||||||||
ложительные полуволны. Отоутотвуют отрицательные полуволны. |
|
||||||||
3. |
U2 I IIIB , |
££,^=1573. В двухполупериодном |
Щ = Ш в , |
||||||
т.е. такор же, U0g m *314в, |
т.е. в |
два |
раза |
больме. |
|
|
|||
|
*l a d |
"0«25а, |
^ |
=*),78а, |
I |
*Ю,55а, I |
=0,55а |
при |
|
И'/ |
* д • |
|
|
|
|
|
UoSm *157в, 1асС |
|
|
|
Для выбора венмдя получены данные |
а |
|||||||
0,25а, |
1 а т |
=0,78а. Этим данным соответствуют вентили Д229Г, |
|||||||
Д203, КД202Е |
и др. |
|
|
|
|
|
|
|
6.“61,5вт.
7.В этом одучае выпрямитель будет работать как однополуперяодный. В выпрямленном напряжении отсутствуют импульсы тока
(напряжения) положительного |
полупериода |
и 2 . |
|
и г . |
||||||
|
8. |
Короткое |
замыкание |
при отрицательной полуволяе |
||||||
|
|
|
|
§ 1.6 |
|
|
|
|
|
|
|
I.Объяснение |
на стр. 30, |
31 |
и на ряс.1,7. |
|
|
||||
|
2.Кривея |
потенциала катодов - |
это участки напряжений и г п |
|||||||
и |
22 |
, и -г з |
между точками |
а , в , с , д , е |
; кривая |
потенциалов |
||||
анодов - |
участки |
напряжений |
|
t t xf |
, VL22 |
, а 23 |
между |
точками |
||
/ |
, Ç |
, h |
, â |
на рис.1.7, б |
|
|
|
|
3. |
При (Г |
eio°, |
вентили |
Bf |
, В6 |
; при <f =80°, вентили |
|
32 , |
âs |
; при |
{Г =190°, вентили |
д 3 |
3 V |
||
4. |
Диаграммы приведены на рис.1.7, |
5 . В однотактном вы |
|||||
прямителе |
отсутствует |
отрицательные |
импульсы. |
||||
5. |
Соответствует |
диаграмме |
на |
рис. 1.4, ж . |
|||
6. |
U2 -86в, UoSm~209в. |
|
однотактном трехфазном UHmj - |
||||
7. |
|
вЗООгц, |
= П , 4 е . в |
||||
50в, |
|
»150гц. |
|
|
|
|
8.^ ^ « 2 8 * /в Л ^ ' ^ 8'
9./2 «3,468.
10.Д245, Д245Б.
И . =1260вт.
3I.7.A
1.Объяснение на стр.34, 35
2. |
При |
^ . и с |
, |
â = |
- ô . |
|
3. |
Источник |
тока - |
емкость |
С„ |
t’ » - i , объяснение |
|
на стр. 35. |
|
|
|
|
|
|
4. |
^ я i c |
■* i M |
, |
объяснение |
на стр. 35. |
5.Смотрите формулу (1.75) и пояснение к ней.
6.Смотрите формулу (1.72) и пояснение к ней.
7. |
» Zr/) + 2 г в % смотрите формулу (1.72) и пояснение |
кней.
6.Объяснение на отр.Зб.
9 * Xa d |
mJn d / 2 |
’ |
J c d |
s ° * |
|
||
10. |
Пунктирная диаграмма |
и н |
( <Т ) на рвс.1.7, |
||||
11. |
Сопротивление |
кенотрона |
z g |
в прямом направлении много |
|||
больше, |
чек у |
полупроводниковых диодов. Поэтому углы отсечки у |
|||||
кенотронных выпряыятелей |
будут больно, |
а амплитуды тока меньие. |
U i l - i
1.Я =0,167.
2.U2 -285В, ^ я 4 0 2 В .
3.I , яО,324а, 7Д/7> я0,67а.
4./£я131вт.
5. |
При активной нагрузке LL яЗЗЗв, |
=470в, J |
я0,22а, |
Ja m |
£ |
ОО/ту |
2 |
“0,314а. |
|
|
6.H =300.
7.С0 56 мкф.
Ш
1. |
Объяснение |
на |
стр. 42 |
и на рис.I.II. |
|
||||
2. |
Объяснение |
на |
стр. 43. |
|
|
|
|||
3. |
Диаграммы |
u Ci |
( tT |
), |
а С г |
( {Г ) аналогичны |
пунк |
||
тирной |
диаграмие |
а м ( F |
) на рис.1.8. Для нахождения |
диаграм- |
|||||
ыы |
(I |
) нужно сложить ординаты |
f ) и и с 2 |
( (Г ). |
|||||
U . |
- и . . . + Z£_, . |
|
|
|
|
|
|||
6о/ х |
^ |
С2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
$ |
1.9 |
|
|
|
|
1.Объяснение на стр.45 и на рис.1.13.
2.Смотрите рис.I.13, 5 .
3. |
На рис.I.13 |
на |
диаграмие |
тока i |
{ |
(Г ) указаны токи |
вентилей. |
|
|
|
|
|
|
4. |
Uz = Ш в , |
<^,=157в. |
|
|
|
|
5. |
Ta t£ =0,25а, |
I atn =0»5а, |
Z2 =0,35а. |
|||
6. |
Ртр- 67,0вт. |
|
|
, |
|
|
7. |
Пунктирная кривая на рио.1.13, б |
объяснение на стр,45. |
£-1*12
1.Объяснение на стр. 47.
2.Объяснение на стр. 48, 49.
3. càsfs ,0,8.
4.Объяснение на с т р . 52.
5.U . =176в.
6. д£^=17,6в, #s *0,59ом.
$ I J I
1.Объяснение на стр. 53.
2.Коэффициентом фильтрации А(р/ и коэффициентом огдажи-
вания |
5 . Объяснение на стр. 54. |
3.Смотрите рис.1.17 и объяснение на стр.54, 55.
4.1500 мкф.
5.£ ^ 0 ,5 г н , 0^ 2- 170 мкф.
*6. |
^ ^ 0,53 г н . |
|
7. |
Объяснение на стр. 56, 57, |
формула (I.I22). |
8.Объяснение на стр. 57.
§1.12
1.Внешняя характеристика идеального выпрямителя соответ ствует пунктирной линии на рис Л . 20, реального выпрямителя без фильтра - кривой I. Объяснение на стр.57.
2. |
Кривые 4, 3, 2 на |
рис.1.20 и объяснение на стр. 58. |
|||
3. |
Формула |
(I.I26) |
и пояснения |
к ней. |
|
4. |
Формула |
(I.I29) |
и |
объяснение |
на стр. 59. |
<> 1.13
Целесообразно выбрать однофазный мостовой выпрямитель с
фильтром типа С , для |
которого |
при расчете должны быть полу |
чены следующие данные: |
|
|
*4 аЮОв, |
UoSm =141в, |
|
*0,5а, |
Г г |
=1,57а. |
|
! |
|
^CL/П=3,Ia, |
% |
=157вт, |
|
С % |
580 мкф |
|
Ф |
|
|
Т е м а |
2 |
£2 * I
1.Объяснение на стр. 63.
2.Объяснение на стр. 63.
3.Объяснение на стр. 63.
4.Управляемые вентили: тиристоры, тиратроны, ртутные вен
тили с сетками. |
|
5. Объяснение на отр. 63, |
64. |
£ 2 * 2 4 |
|
1. Источили напряжения |
и г , тиратрон Т , нагрузка Ян . |
2.Источник напряжения (Jco .
3.Объяснение на отр. 66.
4. Изменяя величину Uc o •
5. |
Диаграмма |
приведена на рис.2.1,б , объяснение на стр.65 |
6. |
Нет. Нельзя изменять момент включения, т.е. об . |
|
V. |
i Hy =0, |
0 4 ^ о б |
8* i Hy ~ и 2 / й н , об <4£Г« Т ф
S2.2.Б
1.Рис.2.1, 5 , объяснение на стр.66.
2. |
Диаграмма |
и.м у ((Г |
) точно такая |
же, |
как на рис.2.1,<£. |
3. |
Источник |
напряжения |
и 2 , нагрузка |
RH , тиристор Т |
|
|
Цепь задания тока управления J |
. |
|
5.Изменением величины тока /
уо
§2.2.В
1.Объяснение на стр. 68.
|
2. |
Невозможно, |
тан |
как |
отдаваемая |
индуктивностью |
L d |
в |
|
||||||||
нагрузку энергия практически всегда меньше запасенной. |
|
|
|
||||||||||||||
|
3. |
Непрерывное - при наличии в цепи нагрузки индунтив- |
|
||||||||||||||
нооти |
|
Если Ld |
велика |
( L d |
«= о о |
), |
непрерывность |
обеспе |
|||||||||
чивается при любых углах зажигания |
в пределах |
0 4 < б |
4 1 . |
|
|
||||||||||||
|
Прерывистое - |
при |
любых углах |
©б |
в случае |
активной |
наг |
|
|||||||||
рузки. При |
наличии |
Ld |
|
малой величины также возможно |
преры |
|
|||||||||||
вистое |
регулирование. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
4. |
При |
наличии |
Ld |
« |
- при |
любых углах зажигания |
об |
; |
||||||||
при |
активной нагрузке |
- |
в диапазоне |
оL » |
30°. |
|
|
|
|
|
|||||||
|
5. |
При активной нагрузке в диапазоне |
0 ^ о б £ 30. |
При |
нали |
||||||||||||
чии |
индуктивности Ld |
малой |
величины также возможно прерывистое |
||||||||||||||
регулирование. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
L L à |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. Смотрите формулу (2.2) и объяснение на стр.70, 71. |
|
7х |
||||||||||||||
|
2. |
Смотрите формулу |
(2.1) и пояснения к ней не отр. 70, |
||||||||||||||
|
3 * Un d y = & % / * |
( f + c o s oL ) . |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
4. |
Характеристики |
приведены на |
рис.2.4. |
|
|
|
|
|
||||||||
|
5. Кривые |
и . |
без |
обратного диода |
приведены |
на |
рис. |
|
|||||||||
2.3, |
б |
, 6 |
, г . |
Кривые |
а а у |
с обратим диодом будут |
ана |
||||||||||
логичны кривым |
t t |
|
при активной |
нагрузке на |
рио.2.2, |
в . |
|
|