17. Инверторы, ведомые сетью, и автономные инверторы. Их расчет и характеристики.

а) инверторы ведомые сетью

Предназначены для преобразования постоянного тока в переменный с частотой сети

Выполняются по тем же схемам что и выпрямители ( однофазные, трёхфазные, мостовые , нулевые)

Для перевода управляемый выпрямитель в Инвертор ведомый сетью изменяется полярность постоянного напряжения и угол управления изменяется на 180⁰ - угол опережения

ИВС применяются для рекуперационного торможения а реверсивных преобразователях, при этом в сеть возвращается активная мощность, но потребляется реактивная из за большого сдвига фаз между током и напряжением. Форма выходного тока близка к прямоугольной, что вызывает появление высших гармоник, для уменьшения влияния применяют L-C сглаживающие фильтры.

В приводе на постоянном токе при торможении ЭДС якоря складывается с ЭДС реактора превышает напряжение сети. Активная мощность , отдаваемая двигателем определяется

Реактивная мощность потребляемая из сети :

б) автономный инвертор (АИ)

Могут быть построены на тиристорах или транзисторах, по 1-о фазной или 3-х фазной схеме. Автономные инверторы делятся на :

-АИ напряжения (АИН)

- АИ тока (АИТ)

- АИ резонансные (АИР)

Рассмотрим схему однофазного АИН на тиристорах

- максимальное значении обратного напряжения

- максимальное значение тока при активной нагрузке :

- для активно-индуктивной : ;

в первый полупериод открыты VS1 и VS4; во второй VS2 и VS3

Аин обеспечивает постоянство напряжения на нагрузке в каждый момент времени. Ток при этом изменяется по экспоненте с постоянной времени

18. Влияние силовых преобразователей на системы электроснабжения, определение их энергетических показателей.

Силовые преобразователи оказывают отрицательное влияние на СЭС из-за действия двух факторов:

-снижение коэффициента мощности, что ведет к увеличению потерь в линиях. Например, для инвертера, ведомого сетью, выходной ток имеет прямоугольную форму с большим сдвигом по фазе относительно напряжения:

- ток или напряжение несинусоидальной формы содержит высокочастотные гармоники, которые создают помехи электронной системе управления.

Степень несинусоидальности характеризуется коэффициентом гармоник по напряжению , где- коэффициент искажения по гармонике, а также коэффициентом искажения напряжения, где- амплитуда напряженияi-й гармоники, - амплитуда напряжения 1-й гармоники.

При прямоугольной форме тока или напряжения наибольшее влияние на сеть оказывают 3, 5, 7 гармоники. Например, выходное напряжение АИН на тиристорах, после разложения на ряд Фурье, можно представить в виде: .

Амплитуда 3-й гармоники составляет 33% от 1-й, 5-й гармоники – 20% и 7-й гармоники – 14%.

Допустимый коэффициент гармоник должен быть меньше 5%. В этом случае снижение КПД преобразователя не превышает 1,5%, а снижение cos не превышает 2-3%.

Для снижения коэффициента гармоник применяются входные и выходные фильтры, и совершенствуются системы управления преобразователей (например, в ПЧ применяется синусоидальная ШИМ).