- •1.Классификация полупроводниковых преобразователей энергии. Структурная схема преобразователя. Простые и сложные преобразователи.
- •2.Классификация выпрямителей. Однофазный однополупериодный выпрямитель при работе на активную нагрузку.
- •3.Однофазный однополупериодный выпрямитель при работе на активно-индуктивную нагрузку
- •4Принцип действия однофазного мостового выпрямителя в непрерывном режиме при работе на активную и активно-индуктивную нагрузку.
- •5.Основные расчетные соотношения для выбора элементов однофазного мостового выпрямителя для режима непрерывного тока при активной и активно-индуктивной нагрузке.
- •6.Принцип действия однофазного несимметричного мостового выпрямителя
- •7.Основные расчетные соотношения для выбора элементов нессиметричного мостового выпрямителя. Режим прерывистого тока однофазного мостового выпрямителя.
- •8.Принцип действия однофазного выпрямителя с регулированием напряжения на стороне переменного тока.
- •9.Основные расчетные соотношения для выбора элементов однофазного выпрямителя с регулированием напряжения на стороне переменного тока.
- •10.Принцип действия несимметричных мостовых выпрямителей с неполным диапозоном регулирования и регулированием напряжения на стороне постоянного тока.
- •11.Принцип действия трехфазного нулевого выпрямителя.
- •12.Основные расчетные соотношения при выборе элементов трехфазного нулевого выпрямителя. Явление вынужденного намагничивания трансформатора.
- •13.Принцип действия трехфазного мостового выпрямителя.
- •14.Основные расчетные соотношения при выборе элементов трехфазного мостового выпрямителя.
- •15.Коммутация тока вентилей в полупроводниковых выпрямителях.
- •16.Внешняя характеристика выпрямителя.
- •18.Функция системы импульсно-фазового управления -сифу. Структурная схема сифу. Классификация сифу. Требования к сифу.
- •19.Типовые блоки сифу и их назначение. Принцип действия вертикальной сифу.
- •20.Регулировочная характеристика сифу.
- •21.Расчет и построение характеристик управления: су вентилями, вк, ув при пилообразном и косинусоидальном опорных напряжениях.
- •22.Принудительная коммутация вентилей в преобразователе. Принцип действия широтно-импульсного преобразователя с параллельной емкостной коммутацией
- •23.Принцип действия широтно-импульсного преобразователя с последовательной емкостной коммутацией.
- •24.Принцип действия последовательного нереверсивного преобразователя постоянного тока с широтно-импульсным управлением. Способы регулирования напряжения.
- •25.Принцип действия параллельного нереверсивного преобразователя постоянного тока с широтно-импульсным управлением.
- •26.Принцип действия реверсивного мостового преобразователя с широтно-импульсным управлением с диагональной коммутацией.
- •27.Принцип действия реверсивного мостового преобразователя с широтно-импульсным управлением с симметричной коммутацией.
- •28.Принцип действия реверсивного мостового преобразователя с широтно-импульсным управлением с несимметричной коммутацией.
- •29.Структурная схема и принцип действия системы управления вентилями вентильного коммутатора.
- •30.Принцип действия однофазного инвертора с нулевой точкой трансформатора.
- •31.Принцип действия однофазного мостового инвертора напряжения.
- •37.Принцип действия однофазного мостового инвертора с многократной коммутацией путем широтно-импульсной модуляции.
- •38.Принцип действия однофазного мостового инвертора с многократной коммутацией в замкнутой импульсной системе.
- •39.Принцип действия однофазного автономного инвертора тока с нулевой точкой трансформатора.
- •40.Принцип действия параллельного резонансного инвертора.
- •41.Принцип действия двухзвенного преобразователя частоты.
- •42.Принцип действия непосредственного преобразователя частоты (нпч).
3.Однофазный однополупериодный выпрямитель при работе на активно-индуктивную нагрузку
Рисунок 3.1 Диаграммы работы выпрямителя на RL-нагрузку
Для анализа процессов, протекающих в схеме, выделим три интервала времени:
1. Схема замещения, соответствующая этому интервалу, имеет следующий вид:
Рисунок 3.2 Схема замещения при
Согласно схеме замещения:
(3.1)
На этом интервале времени (ЭДС самоиндукции) направлена встречно напряжению сетиU1и препятствует резкому нарастанию тока. Энергия из сети преобразуется в тепловую наи накапливается в электромагнитном поле индуктивности. При
2.
Рисунок 3.3 Схема замещения при
На этом интервале ЭДС самоиндукции поменяла свой знак (в момент времени).
(3.2)
При меняет свой знак и стремится поддержать ток в цепи; она направлена согласно с. На этом интервале энергия из сети и накопленная в поле индуктивностипреобразуются в тепловую в3.
Рисунок 3.4 Схема замещения при
(3.3)
В момент времени напряжение сетиU1меняет свою полярность, но тиристорVS1остается в проводящем состоянии, так какпревышаетU1и на тиристоре сохраняется прямое напряжение. Ток под действиембудет протекать по нагрузке в том же направлении до тех пор, пока энергия, накопленная в поле индуктивности, полностью не израсходуется. На этом интервале часть энергии, накопленной в поле индуктивности, преобразуется в тепловую на, а часть отдается в сеть.
Процесс передачи энергии из цепи постоянного тока в цепь переменного тока называется инвертированием. Об этом свидетельствуют разные знакиеи.
Длительность протекания тока на участке отрицательной полярности U1зависит от соотношения между величинамии. Чем больше отношение, тем больше продолжительность протекания тока. Если в цепи нагрузки есть индуктивность, то форма тока становится более гладкой и ток протекает даже на участках отрицательной полярностиU1.ТиристорVS1 при этом закрывается не в момент перехода напряженияU1 через, а в момент спадания тока до нуля. Если, то при.
4Принцип действия однофазного мостового выпрямителя в непрерывном режиме при работе на активную и активно-индуктивную нагрузку.
Вентильный мост содержит две группы вентилей – катодную (нечетные вентили) и анодную (четные вентили). В мостовой схеме ток проводят одновременно два вентиля – один из катодной группы и один из анодной.
Как видно из рисунка 4.1 вентили включаются так, что в положительные полупериоды напряжения U2ток протекает через вентилиVS1иVS4, а в отрицательные полупериоды – через вентилиVS2иVS3. Принимаем допущения, что вентили и трансформатор идеальные, т.е..
Рисунок 4.1 Схема однофазного мостового выпрямителя
Рисунок 4.2 Диаграммы работы однофазного мостового выпрямителя на активную нагрузку
В данной схеме в каждый момент времени проводит ток одна пара тиристоров VS1иVS4в положительные полупериодыU2иVS2иVS3 в отрицательные. Когда все тиристоры закрыты, то к каждому из них прикладывается половина напряжения питания.
При =открываютсяVS1иVS4и по нагрузке начинает протекать ток через открывшеесяVS1иVS4. К работавшим ранееVS2иVS3прикладывается полное напряжение сети в обратном направлении.
При =,меняет свой знак и поскольку нагрузка активная, то ток становится равным нулю, а кVS1иVS4прикладывается обратное напряжение и они закрываются.
При =+открываются тиристоры VS2иVS3и ток по нагрузке продолжает протекать в том же направлении. Ток в данной схеме приL=0имеет прерывистый характер и лишь при=0ток будет гранично-непрерывным.
Гранично-непрерывным режимом называется режим, при котором ток в некоторые моменты времени снижается до нуля, но не прерывается.
(с трансформатором)
(без трансформатора)
Работа схемы на R-L нагрузку.
R-Lнагрузка типична для обмоток электрических аппаратов и обмоток возбуждения электрических машин, или когда на выходе выпрямителя установлен индуктивный фильтр.
Задача 12 рассчитать и выбрать силовые ключи по току для 1хфазы мостового н/у выпрямителя, работающего на ДПТ 2ПН100Lсо следующими ном. Данными:
Найти номинальный ток движка:
действующее напр.
В
Определим среднее значение тока диода
А
Определим действующее значение
А
Коэффициент формы тока диода найдем по формуле
Параметры, характеризующие режим работы диода:
- лучше номинального режима;
- лучше номинального режима.
С учетом этого принимаем коэффициент, учитывающий отклонение режима работы и условий охлаждения от номинальных:
Выбор диода производим по условию
где - коэффициент запаса по току в рабочем режиме,.