 |
Способы улучшения гармонического состава выходного напряжения автономных инверторов.
|
|
|
|
При оценке несинусоидальности кривых выходного напряжения инверторов обычно используют коэффициент гармоник
, (4.45)
где Uk – действующее значение высшей гармоники с порядковым
номером k. Обычно для большинства элементов электрооборудования
требование к коэффициенту гармоник устанавливается на уровне не
более 5 %.
Для улучшения кривой выходного напряжения, кроме методов
ШИМ, используются методы амплитудно-импульсной модуляции
(АИМ), а также различные схемы фильтров.
По способам формирования сигналов с ШИПМ различают пять родов, из которых в силовой преобразовательной технике применяется только два: ШИМ первого рода и ШИПМ второго рода. Рассмотрим принцип формирования сигналов с ШИПМ первого рода.
Предположим, что нужно модулировать прямоугольные импульсы по какому-либо закону, например, синусоидальному (рис. 4.40, а). Для этого формируются опорные, тактовые импульсы пилообразной (треугольной) формы, строго синхронизированные с модулируемыми импульсами (рис.4.40, б), на которые накладывается модулирующий сигнал.
Длительность модулированных импульсов определяется временем, необходимым для нарастания тактового, опорного треугольного сигнала U оп до величины, которую имел модулирующий сигнал в тактовый момент времени (в момент начала
формирования треугольного сигнала).
Принцип формирования сигнала с ШИПМ второго рода поясняется на рис.4.41. Так же, как и в предыдущем случае формируются тактовые, опорные импульсы треугольной формы, синхронизированные с модулируемыми импульсами, на которые накладывается модулирующий сигнал Uм. Длительность модулированных импульсов определяется точками пересечения модулирующего сигнала с треугольным опорным напряжением (рис.4.41, б) и равна времени, необходимому для нарастания треугольного сигнала до величины модулирующего напряжения.
|
|
|
Имплусьно модуляцинные способы:
1) Амплитудно импулсьная модуляция
2) Широтно импулсьная модулация
Режекторные фильтры
–C, L настраивается на первую гармонику.
Параллельный нулевое сопротивление имеет резонанс токов, т.етоки будет равен нулю на первой гармонике.
Для других гармоник I контур проедет через параллельный резонансный контур.
39. Преобразователи частоты с непосредственной связью. Принципыпостроения и работы. Основные особенности.
Преобразователи частоты с непосредственной связью осуществляют преобразование энергии непосредственно, без промежуточного выпрямления. Рассмотрим принцип действия этого класса преобразователей на примере схемы (рис.5.3). Она представляет собой две взаимообратные вентильные группы 1 и 2, питающиеся от сети (U 1, f 1). Нагрузка Z н включена между средними точками уравнительных
дросселей L 1 и L 2.
Предположим, что в момент θ = 0 (рис.5.4) на
вентили группы 1 начинают поступать импульсы управления с углом α.
Вентильная группа 1 начинает работать как обыкновенный управляемый выпрямитель и на нагрузке будет напряжение U н, среднее
значение которого U н ср = 2.34 U 1cosα.
Такое положение будет сохраняться в течение интервала ω t в. За это время ток нагрузки i н в предположении активно-индуктивного ее характера, изменяясь по экспоненциальному закону, достигает i н max. В момент ω t в прекращается подача на вентили группы 1 импульсов управления выпрямительным режимом, и она переводится в режим зависимого инвертора; при этом импульсы управления будут поступать с углом опережения β, а вентильная группа 1 будет формировать противо ЭДС току нагрузки i н, который поэтому начинает уменьшаться и через интервал ω t и станет равным нулю. Последние, проводившие ток вентили группы 1, закрываются и в течение бестоковой паузы ω t п восстанавливают свои управляющие свойства. После этого, в точке 
все описанные процессы повторяются, но со второй вентильной группой 2, вентили которой в течение всего рассматриваемого интервала 
находились в закрытом состоянии.
|
|
|
Таким образом, на нагрузке будет напряжение, близкое кпрямоугольному (если пренебречь пульсациями на выходе вентильных групп), с амплитудой 
в интервале ω t в и 
в интервале ω t и (pиc.5.5). При этом коммутация силовых вентилей в обеих вентильных группах происходит естественным путем – за счет переменного напряжения питающей сети. Поэтому такие преобразователи называются непосредственными преобразователями частоты с естественной коммутацией (НПЧ с ЕК).
Период изменения выходного напряжения Т2 > Т1и, следовательно, частота на выходе преобразователя f 2 < f 1, что является принципиальной особенностью рассматриваемых схем. Второй принципиальной особенностью является свободный обмен энергией между питающей сетью и нагрузкой. Действительно, на участке ω t в вентильная группа 1 работает как выпрямитель, и энергия направлена из питающей сети в нагрузку; на участке ω t и группа 1 работает как
|
|
|
|
