Физические основы электроники (стр. 5 из 8)
Анодное активное сопротивление - это активное сопротивление обмоток трансформатора, приведенное ко вторичной стороне, а анодное индуктивное сопротивление - это индуктивное сопротивление рассеивания, приведенное ко вторичной стороне.
Коммутация в вентилях осуществляется под действием линейной ЭДС. В период коммутации мгновенное значение выпрямленного напряжения падает и находится посредине между фазными ЭДС. Это нужно учитывать при построении временных диаграмм. В фазных напряжениях в моменты коммутаций также появляются провалы и выбросы.
Все соотношения, полученные при активно-индуктивной нагрузке в непрерывном режиме, справедливы и для нагрузки с ПЭДС в непрерывном режиме.
Очень важно усвоить, как влияют режим и параметры схемы на вид, положение, наклон характеристик.
Литература: [1, с. 312 – 326; 3, с. 33 – 49].
Контрольные вопросы
1. Чем отличаются режимы работы выпрямителя?
2. Что такое угол управления a и как он определяется по осциллограмме?
3. Что такое регулировочная характеристика?
4. От чего зависит вид регулировочной характеристики?
5. Можно ли снять регулировочную характеристику на холостом ходу? Обоснуйте ответ.
6. Как изменяется соотношение между приведенным индуктивным сопротивлением рассеивания трансформатора и приведенным активным сопротивлением обмоток при изменении мощности трансформатора?
7. Что такое внешняя характеристика?
8. От каких параметров зависит положение и наклон внешней характеристики в непрерывном режиме?
9. От каких параметров зависит положение регулировочной характеристики в непрерывном режиме?
10. Как снимаются внешние и регулировочные характеристики выпрямителя?
11. Что такое граничный ток Idгр и граничный угол aгр?
12. От чего зависят Idгр и aгр?
13. Как определить экспериментально Idгр и aгр?
14. Чем отличаются временные диаграммы (осциллограммы) выпрямленного напряжения ud и тока id в различных режимах при различных нагрузках.
15. Как изменятся временные диаграммы токов и напряжений в трехфазной нулевой схеме (при xd = 0), если сгорит предохранитель в цепи одного вентиля при a=45°?
16.Как изменятся временные диаграммы токов и напряжений в трехфазной нулевой схеме (при xd = ¥), если сгорит предохранитель в цепи одного вентиля при a=45°?
5.5. Инверторы, ведомые сетью
Классификация инверторов. Назначение. Инверторы, ведомые сетью и электрической машиной. Понятие о направлении потока энергии. Переход от выпрямительного к инверторному режиму. Рекуперирующий преобразователь. Регулировочные и внешние характеристики. Ограничительная характеристика. Опрокидывание инвертора. Условия устойчивой работы инвертора.
Методические указания
Ведомые инверторы (ВИ) работают на сеть, в которой есть другие источники электроэнергии. Коммутация вентилей в них осуществляется за счет энергии этой сети. Частота на выходе ВИ равна частоте сети, а напряжение - напряжению сети.
Наиболее часто ведомые инверторы применяются, когда нужно отдать механическую энергию, запасенную в маховых массах электродвигателя и рабочей машины, обратно в сеть. Торможение электропривода, осуществляемое таким образом, является наиболее энергетически эффективным.
Для того чтобы перейти из выпрямительного режима в инверторный нужно: привести во вращение ЭМ в другом направлении, подведя к ней механическую энергию и переведя ее в генераторный режим; увеличить угол управления (больше 90°), чтобы в основном использовать отрицательные участки полуволн напряжения сети и сделать среднее значение ЭДС инвертора отрицательным
Внешние и регулировочные характеристики ведомого инвертора в режиме непрерывного тока являются как бы продолжением характеристик выпрямителя и подчиняются тем же закономерностям.
- минимальный угол, предоставляемый на выключение, при котором инвертор может еще устойчиво работать. Ограничительная характеристика ограничивает область устойчивой работы ведомого инвертора.
Литература: [1, с. 338 – 344; 3, с. 63 – 70].
Контрольные вопросы
1. Что такое ведомый инвертор?
2. Что такое однокомплектный рекуперирующий преобразователь?
3. Как изменяется направление потока мощности при переходе от выпрямительного к инверторному режиму?
4. Каков вид внешней и регулировочной характеристик ведомого инвертора в режиме непрерывного тока?
5. Что такое ограничительная характеристика?
6. Какие факторы и как влияют на наклон ограничительной характеристики?
7. Как снимается ограничительная характеристика?
8. Что такое опрокидывание инвертора?
9. Как выбирается угол 
?
5.6. Реверсивные преобразователи
Основные определения. Схемы реверсивных преобразователей. Регулировочные и внешние характеристики. Способы управления реверсивными преобразователями. Уравнительные тока при совместном управлении и способы их ограничения.
Методические указания
Чтобы изменять направление тока, реверсивный преобразователь содержит два комплекта вентилей. Наиболее перспективная и выгодная встречно-параллельная схема.
Если комплекты проводят ток по очереди, то такое управление называется раздельным. При совместном управлении работают одновременно два комплекта один в выпрямительном режиме, другой в инверторном. Обратите внимание на преимущества и недостатки раздельного и совместного управления.
Регулировочные и внешние характеристики реверсивного преобразователя аналогичны характеристикам однокомплектного рекуперирующего преобразователя. Имеются различные способы согласования. В реверсивном преобразователе вводится угол amax, который выбирается из условий инвертирования, чтобы не произошло опрокидывание инвертора. Чтобы произвести реверс двигателя, необходимо в начале произвести рекуперативное торможение, при этом двигатель переходит в генераторный режим, напряжение мгновенно изменяться не может, а ток проходит через 2-й комплект, работающий в инверторном режиме. В выпрямительном режиме вводится угол amin из условий предотвращения опрокидывания инвертора.
Изучите способы ограничения уравнительного тока при совместном управлении.
Литература: [1, с. 345 – 350; 3, с. 71 – 78].
Контрольные вопросы
1. Почему в реверсивном преобразователе предусматривается два комплекта вентилей?
2. В чем отличие совместного и раздельного управления?
3. Какие отличительные признаки силовых схем при раздельном и совместном управлении?
4. Как располагаются внешние характеристики комплектов вентилей при различных способах согласования?
5. Каков вид регулировочных характеристик реверсивного преобразователя?
6. Почему применяют нелинейное согласование характеристик?
7. Для чего вводится ограничение в регулировочной характеристике преобразователя?
5.7. Системы управления преобразователей (СУП)
Назначение, функциональные схемы и требования, предъявляемые к СУП. Способы управления фазой управляющего импульса. Регулировочные характеристики фазосдвигающих устройств (ФУ) и преобразователей с различными формами опорных напряжений. Многоканальные СУП. Одноканальные СУП. Понятие о цифровых СУП. Особенности систем управления реверсивных преобразователей. Пример выполнения СУП.
Переходные процессы в реверсивных преобразователях при различных видах нагрузки.
Методические указания
Уделите основное внимание СУП ведомых преобразователей. Требования, предъявляемые к СУ, определяются рядом факторов: физическими процессами в приборах, особенностями самой схемы, особенностями нагрузки.
Требования:
1) достаточная амплитуда управляющего импульса, выбираемая для тиристора по диаграмме управления;
2) крутизна управляющих импульсов не менее 0.5-1 А/мкс;
3) достаточная длительность управляющих импульсов: а) с точки зрения физики работы тиристора – 20 мкс, б) исходя из особенностей 3-хфазной мостовой схемы, длительность импульсов более 60° или нужно применять сдвоенные импульсы, в) исходя из особенностей активно-индуктивной нагрузки с большой индуктивностью, необходимо применять длинные импульсы;
4) требуемый диапазон регулирования в зависимости от назначения преобразователя;
5) быстродействие, чтобы за время 3..6 мс в полном диапазоне сдвинулся управляющий импульс;
6) допустимая несимметрия управляющих импульсов меньше 1°.
В СУП ведомых преобразователей чаще всего применяется вертикальное управление. Опорное напряжение может быть либо косинусоидальное, либо пилообразное. Рассмотрите три вида регулировочных характеристик: регулировочная характеристика системы управления, регулировочная характеристика преобразователя, регулировочная характеристика преобразователя вместе с системой управления. Нужно изучить эти характеристики при различной форме опорного напряжения.
Для того, чтобы сместить регулировочную характеристику применяют напряжение смещения.
Особое внимание уделите системам управления и регулировочным характеристикам реверсивных преобразователей при раздельном управлении. Из-за перехода в прерывистый режим при a0=90° и Uупр=0 двигатель не останавливается. Следовательно. Чтобы обеспечить остановку двигателя при Uупр=0, a0 нужно сделать больше, 90°. Поэтому, регулировочная характеристика преобразователя вместе с системой управления имеет вид типа «люфт», если происходит переход в прерывистый режим, или типа «гистерезис», если режим непрерывен.