10. Простые и комбинированные преобразователи и их структурные схемы.
Выпрямитель — преобразует энергию переменного тока в энергию постоянного тока. Принцип электронного силового выпрямления основан на использовании свойств силовых электронных вентильных приборов проводить однонаправленный ток. Процессы при выпрямлении определяются:видом вентильного прибора и способом его управления; характером нагрузки на стороне постоянного тока; техническими характеристиками источника энергии переменного тока.
Силовая часть выпрямителя в общем случае состоит из следующих основных узлов: трансформатора Тр; блока силовых полупроводниковых ключей В; выходного фильтра Ф.
Преобразователь частоты — преобразователь, предназначенный для преобразования тока одной частоты в ток другой частоты с возможным изменением значения напряжения и числа фаз. Преобразователи частоты классифицируются по мощности, напряжению, числу фаз входного и выходного напряжений, схеме преобразования и т.п. Преобразователи частоты выполняются с фиксированным соотношением частот входного и выходного напряжений и с переменным их соотношением или с регулируемой частотой. Преобразователи с регулируемой частотой нашли широкое применение в области электропривода для регулирования скорости асинхронных двигателей.
Переменное напряжение U1 с частотой ¦1 поступает на вход выпрямителя В. Выпрямленное напряжение сглаживается фильтром Ф и поступает на вход автономного инвертора АИ, имеющего выходное напряжение U2 с частотой ¦2. В преобразователях данного типа частота выходного напряжения не зависит от частоты питающейсети и может быть как больше, так и меньше этой частоты.
17. Определение основных потерь в вентилях на низких частотах.
Составляющими дополнительных потерь Pдп являются потери: потери от прямой утечки Pпр, потери от обратной утечки Pоб, утечки включения Pвк, утечки выключения Pвык и утечки управления Pу.
Pдп= Pпр + Pоб + Pвк + Pвык + Pу
Потери в выпрямителях переменного тока частотой 50 Гц обусловлены, в основном, статическими потерями в диодах при протекании прямого и обратного токов.
Коммутационные потери незначительны ввиду малой частоты переменного тока.
Мощность потерь, выделяемую в мостовом выпрямителе при протекании прямого тока iF, можно рассчитать, интегрируя за один полупериод мгновенную мощность, выделяемую в одном диоде и удваивая результат, поскольку за полупериод одинаковый ток протекает через два диода.
где Vf - прямое падение напряжения на диоде.
За ноль отсчета в первом интеграле принят момент времени, когда входное напряжение проходит через ноль, а во втором интеграле – момент времени, когда ток через диод скачкообразно нарастает до максимальной величины IFm.
Таким образом, для расчета мощности потерь в диодном мосте с активно-емкостной нагрузкой по паспортным данным диодов (прямое падение напряжения при среднем токе нагрузки VF и ток утечки на максимальном обратном напряжении Irm) и основным параметрам выпрямителя (средний ток нагрузки и максимальное выпрямительное напряжение). Уменьшить мощность потерь в мостовом выпрямителе можно за счет уменьшения двух параметров: или VF или Irm, предварительно оценив их значимость в общих потерях.