Преобразователи электрической энергии (стр. 3 из 3)
Тиристоры обеспечивают
подачу через определенные промежутки времени импуль
сов напряжения на фазы А, В и С , т.е.
получение на выходе инвертора трехфазной системы
напряжений. Благодаря применению
вентилей, устраняются перенапряжения на элементах ин
вертора и обеспечивается независимое друг от друга
включение и выключение тиристоров.
Устройства для искусственной коммутации тиристо-
ров могут быть установлены в каждом плече моста (индивидуальная коммутация), каждой фазе (мсждуфазовая
коммутация) или же можст быть установлено общее уст
ройство для всех тиристоров (общая коммутация).
-
6. Задание 5. Системы управления преобразователями электрической энергии
Из таблицы 4 выбираем для варианта 8 схему системы управления вертикального типа.
Решение
6.1. Привести блок - схему и объяснить принципа работы обобщенной
схемы управления преобразователями электрической энергии
Рисунок 6.1.
На рис. 6.1. приведена обобщенная структура СУ. В структуре выделены некоторые функциональные блоки, характерные для; СУ силовых электронных устройств. Блок датчиков Д содержит датчики регулируемых и контролируемых параметров. Так как обычно регулируются выходные параметры, то часть датчиков непосредственно входит в обратную связь канала регулирования. Сигналы с этих датчиков поступают на регулятор РЕГ, в функции которого входит формирование закона управления элементами силовой части. Блок ФИУ формирует импульсы управления, непосредственно поступающие на силовые элементы. По существу ФИУ является согласующим устройством между входами силовых приборов и выходом регулятора. Сигналы регулятора обычно являются маломощными и не отвечают требованиям, предъявляемым к импульсам управления силовых приборов (тиристоров, транзисторов и др.). Блок ФИУ называют также драйвером.
Узлы выполняются на различной элементной базе: дискретные и интегральные электронные компоненты, электромагнитные реле . Для функционирования этих элементов требуются источники электропитания часто с различными параметрами. В составе структуры имеется блок вторичных источников питания для собственных нужд, называемых также источниками оперативного питания (ИОП). В ИОП используются различные виды преобразователей и регуляторов, согласующих параметры входного (иногда и выходного) напряжения силовых цепей с параметрами, требуемыми для питания элементов СУ. При питании от сети переменного тока, основой ИОП являются маломощные трансформаторы с несколькими вторичными обмотками на разные напряжения. Эти обмотки подключаются к выпрямителям с выходными, обычно емкостными фильтрами.
Для стабилизации уровней выходных напряжений маломощных выпрямителей используют стабилитроны или транзисторные регуляторы в дискретном или интегральном исполнениях.
Система управления силового электронного устройства обычно выполняет следующие функции:
формирование сигналов управления силовыми элементами силовой части;
регулирование выходных параметров силовой части;
включение и отключение по заданному алгоритму основных узлов силовой части;
обмен информацией с внешней средой. Текущий контроль и Диагностика устройства осуществляется блоком УКД, на вход которого поступают сигналы с датчиков контролируемых параметров.
Результаты контроля диагностики поступают на блок обработки информации ИНФ и затем с его выхода — на защитные устройства ЗУ. Блок ИНФ также в общем случае может связывать все устройство со внешней средой. Например, в него могут поступать сигналы команд на включение, выключение, изменения режима работы. Обычно эти сигналы обрабатываются или транслируются непосредственно в блок коммутационной аппаратуры КА. С другой стороны из блока обработки информации могут исходить сигналы о состоянии устройства, режиме его работы, информация о причине отключения или срабатывания защит и др.
Представленная на рисунке структура является обобщенной. В ней отражены характерные укрупненные функциональные блоки. В реальном аппарате значительная часть из них может отсутствовать или находиться в неявном конструктивном или функциональном видах. Обмен с внешней средой может осуществляться с помощью тумблеров или кнопок, а о состоянии аппарата будут давать информацию обыкновенные сигнальные лампы
Соответственно элементная база СУ часто сочетает элементы как цифровой, так и аналоговой техники, которая обрабатывает непрерывные сигналы, например тока или напряжения. Эти сигналы затем снова могут преобразовываться в импульсную форму.
6.2. Привести схему замещения системы управления преобразователем и
объяснить назначение всех ее элементов
Структурная схема управления однофазным инвертором представлена на рисунке 6.1.
 |
В этой схеме генератор ЗГ вырабатывает синусоидальное напряжение, частота которого больше, например, частоты сети в четыре раза. Выходное синусоидальное напряжение генератора в формирователе импульсов Ф преобразуется в прямоугольные импульсы, которые являются оптимальными по форме для управления. Эти импульсы поступают в распределительное устройство РИ, где происходит распределение импульсов почетырём каналам для мостовой схемы вентильного преобразователя. Каналы 1.. .4 передают импульсы управления на соответствующие вентили преобразователя.
Замечание. Если частота переключений тиристоров равна fo, то частота fг генератора должна быть больше и равна fг = 4∙fo. При этом сдвиг по фазе для вентилей нужно выдержать равным π/2.
6.3. Схема электрическая принципиальная узла управления и диаграммы
напряжений, поясняющих принцип его работы.
