Инверторы и преобразователи частоты. Инверторы, ведомые сетью

Инвертированием называется процесс преобразования электрической энергии постоянного тока в переменный. Впервые этот термин в преобразовательной технике был применен для обозначения процесса, обратного выпрямлению, при котором поток энергии изменяет свое направление на обратное и поступает от источника постоянного тока в сеть переменного тока. Такой режим был назван в противоположность выпрямительному режиму – инверторным, а преобразователь, осуществляющий процесс передачи энергии от источника постоянного тока в сеть переменного тока- инвертором. Поскольку электрические параметры преобразователя на стороне переменного тока в этом случае полностью определяются параметрами сети, то такой инвертор называют зависимым или ведомым сетью. Инвертор в преобразовательной технике распространился на все типы статических преобразователей электрической энергии постоянного тока в переменный. Принцип действия однополупериодного инвертора. Если вывод “+” батареи ab соединен с катодом тиристора VS штриховой линией, то схема может работать в выпрямительном режиме на нагрузку в виде противо-ЭДС. В этом режиме включение тиристора VS возможно при условии превышения ЭДС сети, задаваемой аккумуляторной батареей. При допущении равенства нулю внутренних сопротивлений источников переменного и постоянного токов можно считать, что их напряжения равны ЭДС e_ab=U_ab и E_d=U_d. При подаче на тиристор управляющего импульса тиристор включается и из сети в батарею ab начинает поступать ток i_d. Протекание через тиристор обусловлено накоплением электромагнитной энергии, в результате чего батарея ab будет заряжаться выпрямленным током i_d.

Работа в инверторном режиме. Для перевода схемы в инверторный режим необходимо переключить тиристор VS или батарею ab так, чтобы катод тиристора был соединен с выводом “-” батареи. Схемы зависимых инверторов по существу не отличаются от схем управляемых выпрямителей. Поэтому они могут рассматриваться как схемы реверсивных преобразователей, способных передавать электрическую энергию из сети в источник постоянного тока (выпр режим) и наоборот (инвер режим)

31.Однофазный инвертор со средней точкой. Векторные диаграммы первых гармоник токов и напряжений для выпрямленного и инверторного режимов работы преобразователя

Предположим, что ток проводит тиристор VS2, а потенциал точки и отрицателен по отношению к средней точке O, т.е. U_BO˂0. В этом случае энергия от источника пост. Тока через трансформатор поступает в сеть. Изменение во времени напряжения на полуобмотках трансформатора при больших значениях индуктивности L_d практически не влияет на ток i_d. Для обеспечения инверторного режима угол управления α должен быть больше π/2. В инверторном режиме принято отсчитывать в сторону опережения относительно сдвинутых на угол α моментов естественной коммутации в схемах с неуправляемыми диодами (или уголα=π в схемах с тиристорами) Тиристор VS2 имеет возможность восстанавливать запирающую способность до тех пор, пока напряжения U_ab не изменит свой знак. Угол соответствующий этому интервалу времени наз-ся углом запаса β; β=ɣ+β Векторные диаграммы первых гармоник токов и напряжений для выпрямленного и инверторного режимов работы преобразователя I-выпрямительный режим (ест. коммутация) II-Инверторный режим (ест. коммутация) III-Инверторный режим (иск. коммутация) IV-Выпрямительный режим(иск. комм)

32.Регуляторы-стабилизаторы и статические контакторы. Регулирование - процесс изменения по заданному закону или поддержание неизменности какого-либо параметра стабилизации. Может быть произведено как вручную, так и автоматически. В схемах питания наиболее часто требуется автоматическое регулирование напр-ие с целью его стабилизации на заданном уровне Регулятор-стабилизатор - это эл-е устройство осущ-ое стабилизацию напряжения в пределах широкого диапазона уровней стабилизации. Стабилизатором принято называть если устройство предназначено для стабилизации напряжения в узком диапазоне.Стабилизация выходного напряжения определяется K_стU=(∆U_вх/U_вх):(∆U_вых/U_вых)Влияние на вых-ое напр-е нагрузки учитывается внутренним, т.е. выходным сопр-ем преобр-я Z_вн=∆U_вых/∆I_выхОтклонения вых. U вызванное изменением t^o элементов преобр-я хар-ет коэф-ом стабилизации напр-я по t^o: (K_CTU)_T=(∆U_вых)/∆T, где ∆Т- измен-е темп. окруж среды Требование стабильности: чтобы при всех возмущающих вакторах отклонение вых U от установившегося не превышал значений определенных для каждого случая

33.Регуляторы-стабилизаторы переменного напряжения Схема стабилизатора с транзистором Большинство стат-их регуляторов-стабилизаторов по составу элементной базы силовой части схему и принципу действия можно разделить на 2 группы:1)Магнитные2)Магнитно-полупроводниковыеАвтотрансформацию имеют обмотки упаравления ω_y1 и ω_y2В качестве ключевых элементов могут исп-ся тиристоры. Поскольку они явл-ся не полностью упр-ыми элементами, необходимо предусматривать устройство принудительной коммутации тиристоров.Скачкооб-е изменение коэф. трансф-ии в стабилизаторе приводит к искажению формы кривой на интервале от 0 до ω₁ закорочена обмотка упр-ия ω_y1 и U_вых соотв-ет коэф-ту трансформации. На интервале от ω₁ до π транзистор VT1 выключается, а VT2 включается, закорачивая обмотку ω_y2. В результате U_вых принимает значение коэф.трансформации. Далее переключение транзисторов периодически повторяется. При изменении длительности интервала от 0 до ω₁. U_вых изменяется в диапазоне коэф-ов трансформации, значит в стабилизаторе данного типа возможно плавное регулирование вых. напр-я. Улучшение формы кривой может осущ-ся за счет фильтров, если в пределах каждого полупериода изменять коэф. трансф-ии многократно (20-30 раз), то в выходном напр-ии будут преобладать ВЧ гармонические составляющие, которые легче фильтруются.

34.Регуляторы-стабилизаторы постоянного тока Регуляторы-стабилизаторы напряжения или других параметров эл. Энергии в цепях постоянного тока выполняются преимущественно на основе полупроводниковых приборов. По принципу действия делятся на 2 группы:1)Параметрические2)С обратной связьюПоследние могут быть непрерывного и дискретного (импульсного) действия

35.Параметрические стабилизаторы. Стабилизаторы непрерывного действия Параметрические стабилизаторы напряжения являются наиболее распространенными и наиболее простыми стабилизирующими устройствами, широко применяемыми в микроэлектронике. Большое распространение они получили в разл. Рода эл. устр-х для стабилизации напр-я питания отдельных фу-х блоков. В основе принципа действия параметрических стабилизаторов лежит использование свойств нелинейности некоторых полупроводниковых приборов (диодов, стабилизаторов).

R_r- резистор, выполняет роль балластного сопротивления, ограничивающего ток в стабилизаторе и воспринимающего избыток напряжения источника питания Приближенный коэф. стабилизации в данной схеме определяется по формуле: К_стU=(rб+U_вых)/(R_g+U_вх) Стабилизаторы непрерывного действия Принцип действия регуляторов-стабилизаторов с непрерывным регулированием основан на зависимости вольт-амперной характеристики транзистора от базового тока. Благодаря этому свойству транзистор можно рассматривать как резистор с регулируемым сопротивлением, которое определяется током базы. В качестве регулируемого сопротивления транзистор (или группа транзисторов) может быть включен последовательно или параллельно с нагрузкой и выполнять функции основного исполнительного органа в процессе регулирования (стабилизации) выходного напряжения