Електроніка та мікропроцесорна техніка
Методическое пособие - Компьютеры, программирование
Другие методички по предмету Компьютеры, программирование
магнітної сумісності з іншими споживачами мережі. Крім того, затримка на вмикання вентилів веде до того, що основна гармоніка споживаного з мережі струму має зсув фази відносно напруги мережі. В результаті, навіть за активного навантаження, останнє мережею сприймається як активно-індуктивне - погіршується cos?.
Тепер зрозуміло, чому в останній час намагаються якнайширше застосовувати регулятори, побудовані за методом ШІР, використовуючи при цьому, як ми вже зазначали, сучасні високочастотні потужні напівпровідникові прилади.
Хоча такі регулятори вимагають введення в схему додаткових силових вузлів, що, зрозуміло, веде до зниження перш за все к.к.д., проте масо-габаритні показники, показники якості вихідної напруги і умови узгодження з мережею живлення у них значно кращі.
Наприкінці зазначимо, що електронні регулятори, які не мають рухомих механічних елементів, називають статичними регуляторами.
2. Однофазний двопівперіодний керований випрямляч з нульовим виводом
Рис. 9.37 - Однофазний двопівперіодний керований випрямляч з нульовим виводом
Роботу фазо-імпульсного регулятора постійної напруги розглянемо на прикладі однофазного двопівперіодного керованого випрямляча з нульовим виводом, схема якого зображена на рис. 9.37, де позначено VS1 і VS2 - тиристори, СК - схема керування, яка забезпечує подачу на тиристори керуючих імпульсів з регульованою затримкою. На рис. 9.38 наведені часові діаграми, що ілюструють роботу випрямляча.
Зверніть увагу на форму напруги на тиристорі uVS1 На відрізку часу, що відповідає куту регулювання ?, він закритий і до нього прикладена напруга u21 за додатньої півхвилі, або u22 за відємної. Після закінчення відліку ? і видачі відповідного керуючого імпульсу напруга на тиристорі за додатної півхвилі відсутня, бо він тут працює як замкнений ключ, а за відємної півхвилі дорівнює (u21+ u22), бо за рахунок того, що другий тиристор знаходиться у відкритому стані, даний закритий виявляється підімкненим до обидвох півобмоток трансформатора.
Рис. 9.38 - Часові діаграми роботи однофазного двопівперіодного керованого випрямляча з нульовим виводом
Подібні керовані випрямлячі будують також і на основі трифазних вентильних схем. Закони зміни пульсуючої напруги на виході, а також специфіка роботи вентилів при цьому складніші.
Рис. 9.39 - Регулювальна характеристика керованого випрямляча
Залежність середньої випрямленої напруги на навантаженні від кута ? називається регулювальною характеристикою, яка має вигляд синусоїди, зміщеної на величину Ud0/2. Регулювальна характеристика наведена на рис. 9.39. Вона нелінійна, бо лінійним змінам кута ? відповідають нелінійні зміни площі під кривою синусоїди.
Керовані випрямлячі широко використовуються для створення регульованих джерел напруги при регулюванні нагрівачів, освітлювальних приладів, швидкості обертання електродвигунів і т.п.
3. Автономні інвертори. Призначення та класифікація
Автономні інвертори - це пристрої, що працюють на автономне навантаження і призначені для перетворення напруги постійного струму в напругу змінного струму заданої або регульованої частоти.
Застосовують автономні інвертори:
1) у системах електропостачання споживачів змінного струму, коли єдиним джерелом живлення є джерело напруги постійного струму (наприклад, акумуляторна або сонячна батарея);
2) у системах гарантованого електропостачання при зникненні напруги мережі живлення (наприклад, для особистих потреб електростанцій - для живлення пристроїв контролю, вимірювання, захисту, ЕОМ);
3) для живлення технологічного устаткування, частота напруги якого відрізняється від промислової частоти 50 Гц;
4) для частотного регулювання швидкості асинхронних двигунів;
5) для живлення споживачів змінного струму від ліній електропостачання постійного струму;
6) для перетворення постійної напруги одного рівня у постійну напругу іншого рівня (конвертування напруг).
Комутаційними елементами в інверторах є тиристори або силові транзистори.
Залежно від специфіки електромагнітних процесів розрізняють інвертори струму та інвертори напруги. На рис. 10.1 зображені приклади їхніх схем.
В інверторах струму силове коло схеми підминається до джерела постійної напруги через дросель L з великим індуктивним опором (як відомо, джерело струму повинно мати великий опір).
Рис. 10.1 - Автономні інвертори струму (а) та напруги (б)
В інверторах напруги паралельно джерелу живлення вмикається конденсатор великої ємності, чим виключається вплив на роботу пристрою внутрішнього опору джерела (отримуємо джерело напруги за змінним струмом).
Таким чином, комутація тиристорів в інверторах струму проводиться за сталого струму, а в інверторах напруги - за сталої напруги.
При роботі інвертора схема керування почергово вмикає пари тиристорів VS1, VS4 або VS2, VS3, завдяки чому на навантаженні Rн виникає змінна напруга - за допомогою ключової схеми навантаження підмикається таким чином, щоб в ньому протікав струм різних напрямків.
Якщо навантаження інвертора напруги має індуктивний або активно-індуктивнин характер, то паралельно тиристорам вмикають зворотні діоди (VD1-VD4 на рис. 10.1,б). Цим забезпечується передача накопичуваної в індуктивності енергії наза?/p>