- •Процессы в полупроводниковых преобразователях с широтно-импульсной модуляцией
- •140604 – Электропривод и автоматика промышленных установок
- •Введение
- •Используемые сокращения
- •Английские обозначения и термины
- •Основные обозначения
- •Расчетные параметры Базисные величины
- •Параметры полупроводникового преобразователя
- •Параметры нагрузки
- •Принципы шим
- •Элементарный инвертор. Нулевая (двухключевая) схема
- •Мостовая (четырехключевая) схема
- •Широтно-импульсный преобразователь постоянного тока
- •Одноключевой шип
- •Четырехключевой шип
- •Двухуровневый автономный инвертор напряжения (нулевая схема)
- •Процессы при базовом алгоритме модуляции
- •Процессы при модифицированном алгоритме модуляции
- •Процессы при векторном алгоритме модуляции
- •Процессы при векторном алгоритме модуляции с минимизацией переключений ключей
- •Основные соотношения
- •Двухуровневый автономный инвертор напряжения (мостовая схема)
- •Основные соотношения
- •Трехуровневый инвертор напряжения
- •Однофазный инвертор
- •Трехфазный инвертор
- •Основные соотношения для трехуровневого инвертора
- •Многоуровневый каскадный инвертор напряжения
- •Однофазный инвертор
- •Трехфазный инвертор
- •Основные соотношения для трехфазного инвертора
- •Процессы в системе с lс-фильтром
- •Особенности реализации рекуперативно-резистивного торможения
- •Активный выпрямитель
- •Схемы преобразователя
- •Процессы в системе «активный выпрямитель – питающая сеть»
- •Матричный преобразователь частоты
- •Однофазный преобразователь
- •Трехфазный преобразователь
- •Основные соотношения
- •Список литературы
- •Содержание
- •Процессы в полупроводниковых преобразователях с широтно-импульсной модуляцией
Основные соотношения для трехуровневого инвертора
; ;.
Многоуровневый каскадный инвертор напряжения
Однофазный инвертор
Рис. 6.54. Схема силовых цепей однофазного каскадного инвертора (3 моста)
Рис. 6.55. График общего управляющего сигнала (а) и управляющих сигналов для отдельных мостов (б) при и
Рис. 6.56. Графики сигнала управления (а), напряжения нагрузки (б) и среднего на периоде модуляции напряжения фазы нагрузки (в) при и
Рис. 6.57. Графики тока нагрузки (а) и входных токов отдельных мостов (б, в, г)
Трехфазный инвертор
Рис. 6.58. Упрощенная схема силовых цепей трехфазного каскадного инвертора (3 моста)
Рис. 6.59. Графики процессов в трехфазном многоуровневом инверторе при и (число мостов на одну фазу нагрузки – 3)
а – сигнал управления (uу);
б – напряжение фазы нагрузки (uф);
в – среднее на периоде модуляции напряжение фазы нагрузки (Uф.ср.Т);
г – ток фазы нагрузки (iф);
д – линейное напряжения нагрузки (uл).
Рис. 6.60. Спектральный состав напряжения (а) и тока (б) фазы нагрузки в процентах от значения первой гармоники
Рис. 6.61. Графики сигнала управления (а), напряжения фазы нагрузки (б) и среднего на периоде модуляции напряжения фазы нагрузки (в) при и
Основные соотношения для трехфазного инвертора
При n однофазных инверторах в одной фазе нагрузки справедливо:
; ;;
или приближенно:
; ;.
Трехфазный инвертор тока
Схема трехфазного инвертора тока
Рис. 7.62. Схема силовых цепей трехфазного инвертора тока
Таблица 7.1. Состояния автономного инвертора тока
Состояние |
Схема включения |
Векторная диаграмма |
Координаты вектора тока |
12 |
; ; . | ||
23 |
; ; . | ||
34 |
; ; . | ||
45 |
; ; . | ||
56 |
; ; . | ||
61 |
; ; . | ||
14 |
; ; . | ||
36 |
; ; . | ||
52 |
; ; . |
Процессы в трехфазном инверторе тока
Рис. 7.63. Графики процессов в трехфазном инверторе тока при и
а – ток фазы инвертора (iф.и);
б – ток фазы нагрузки (iф);
в – напряжение на фазе нагрузки (uф);
г – ток конденсатора (iС);
д – напряжение на конденсаторе (uС).
Рис. 7.64. Спектральный состав тока фазы нагрузки в процентах от значения первой гармоники
Рис. 7.65. Графики тока фазы инвертора (а) и тока фазы нагрузки (б)
при и
Основные соотношения
Без учета инерционности нагрузки справедливы соотношения:
; ;
или приближенно:
; .
Максимальное значение индекса модуляции составляет
.
Двухзвенный ПЧ с нереверсивным выпрямителем
Схемы преобразователя
Рис. 8.66. Схема силовых цепей двухзвенного ПЧ
Рис. 8.67. Расчетная схема двухзвенного ПЧ
Рис.8.68. ПЧ с полууправляемым выпрямителем |
Рис.8.69. Фильтр со средней точкой |
Процессы в системе с С-фильтром
Рис. 8.70. Процессы в системе c C-фильтром при передаче мощности от сети к инвертору
а – линейная ЭДС сети (eab), напряжение на конденсаторе (uС);
б – выходной ток выпрямителя (id);
в – входной ток инвертора (iАИН);
г – ток в конденсаторе (iC);
д – ток фазы сети (iA);
е –линейное напряжение инвертора (uл) и напряжение на конденсаторе (uС).
Рис. 8.71. Спектральный состав напряжения в звене постоянного тока в процентах от значения постоянной составляющей
Рис. 8.72. Внешняя характеристика неуправляемого выпрямителя c C-фильтром
Рис. 8.73. Процессы заряда конденсатора С-фильтра