Основы преобразовательной техники. Б. И. Коновалов, В.С. Мишуров, В. Д. Семенов

90

тиристоров и влияние на эти процессы индуктивности рассеяния трансформатора.

При подготовке к работе обратить внимание на характер временных диаграмм токов и напряжений на элементах схемы в зависимости от специфики построения выпрямителя.

4.4 Лабораторная работа «Исследование однофазного инвертора, ведомого сетью»

В работе изучаются вопросы преобразования энергии постоянного тока в энергию переменного тока при передаче ее в сеть переменного тока. Исследуются режимы работы инвертора, его входные и ограничительная характеристики, особенности работы преобразователя в режимах управляемого выпрямителя и инвертора, различие временных диаграмм токов и напряжений на элементах схемы.

При подготовке к работе следует обратить внимание на направление протекания токов и полярность напряжений на обмотках трансформатора в трех режимах работы устройства — выпрямления, инвертирования и режиме опрокидывания инвертора.

91

5 ЛИТЕРАТУРА

1.Коновалов Б.И. Основы преобразовательной техники: Учебное пособие для студентов заочного факультета. — Томск:

ТУСУР, 2006. — 160 с.

2.Зиновьев Г.С. Основы силовой электроники: Учебное пособие для вузов. — Новосибирск: НГТУ, 2003. — 651 с.

3.Руденко В.С., Сенько В.И., Чиженко И.М. Основы преобразовательной техники. — М.: Высшая школа, 1980. — 424 с

4.Ковалев Ф.И., Мосткова Г.П. Полупроводниковые выпрямители. — М.: Энергия, 1978. — 446 с.

5.Розанов Ю.К. Основы силовой Электроники. — М.: Энергоатомиздат, 1992. — 295 с.

6.Малогабаритные трансформаторы и дроссели: Справочник / И.Н. Сидоров и др. — М.: Радио и связь, 1985. — 416 с.

7.Электрические конденсаторы и конденсаторные установки: Справочник / В.П. Берзан и др.; Под ред. Г.С. Кучинского. — М.: Энергоатомиздат, 1987. — 565 с.

8.Полупроводниковые приборы: Диоды выпрямительные. Стабилитроны. Тиристоры. Справочник / А.Б. Гитчевич и др.; Под ред. А.В. Голомедова. — М.: Радио и связь, 1989. — 526 с.

92

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Схемы выпрямителей

Однофазная однополупериодная

Однофазная однополупериодная

с активной нагрузкой

с емкостной нагрузкой

i1 TV i2

id

i1 TV i2

id

Rd

R

Ud

C

U1

U

2

Ud

U1

U2

d

Рис.1

Рис. 2

Однофазная с выводом средней

Однофазная с выводом средней

точки трансформатора

точки трансформатора на индук-

на активную нагрузку

тивную нагрузку

TV i2'

VD1

iVD1

TV i2'

VD1 i

VD1

U1

U ' 2

id

U 1

U ' 2

id

Ld

U " 2

VD 2

Ud

U

"

2

VD2

Ud

Rd

Rd

C

i2"

i2"

Рис. 3

Рис. 4

Однофазная с выводом средней

Однофазная мостовая (схема Греца)

точки трансформатора

на активную нагрузку

на емкостную нагрузку

id

TV

i2'

VD1 i

VD1

VD1

VD3

U1

U '2

id

i TV

i

2

i

iV 3

Ud

R

d

U " 2

Ud

1

V 1

VD2

Rd

U1

U 2

"

C

W 1 W

2

VD2

VD4

i2

i

iV 4

V 2

Рис. 5

Рис.6

93

Продолжение приложения 1

Однофазная мостовая

Однофазная мостовая

(схема Греца)

(схема Греца)

на индуктивную нагрузку

на емкостную нагрузку

id

Ld

i

VD1

VD3

d

i TV

i

iV 1

Ud

R

VD1

VD3

iV 3

d

1

2

C

i

TV

i

iV 1

Ud

2

iV 3

Rd

U1

U 2

1

U1

W1 W 2

VD2

VD4

U 2

iV 2

iV 4

VD2 VD4

W1 W 2

i

2

iV 4

Рис. 7

V

Рис. 8

Схема Латура (однофазная полумос-

Схема Миткевича (трехфазная нуле-

товая) с емкостной реакцией

вая соединение обмоток звезда-

нагрузки

id

звезда)

VD1

C1

U1a I1a

TV I2aU2a VD1

i TV

i

2

iV1

U 'd

Rd

1

A U1b

VD2 Id Ld

U1

U 2

B

U1c

VD3

Ud

Rd

W1 W 2

VD2

C2

C

C

iV 2

U ''d

Рис. 9

Рис. 10

Схема Миткевича (трехфазная нуле-

Шестифазная нулевая при соедине-

вая соединение обмоток треуголь-

нии первичных обмоток треуголь-

ник-звезда)

ником и активной нагрузке

Ua Ia

TV I2aU2a VD1

Ua Ia

TV U21 U24

VD1IVD1

VD4

A U

VD2 Id Ld

A

Ub

U23 U26

VD3

b

B

B

U

VD3 U

C Rd

Uc

VD6

c

d

C

U

U

VD5

C

I1a

25

22

VD2

I1a

Ud

Rd Id

Рис. 11

Рис. 12

94

Окончание приложения 1

Шестифазная нулевая при соедине-

Шестифазная нулевая при соедине-

нии первичных обмоток треуголь-

нии первичных обмоток звездой и

ником и индуктивной нагруз-

индуктивной нагрузке

ке

VD1IVD1

VD1IVD1

U

a

I

a

TV

U

21

U

24

Ia

U

TV

U

21

U

24

A

VD4

A

1a

VD4

Ub

U

U

VD3

U

U

U

VD3

B

23

26

VD6

B

1b

23

26

VD6

Uc

U

C

U

U

VD5

C

1c

U

U

VD5

I1a

25

22

VD2

25

22

VD2

U

U

d

Rd

L

Id

d

R

L Id

d

d

d

Рис. 13

Рис. 14

Схема Ларионова (трехфазная мос-

Схема Ларионова (трехфазная мос-

товая по схеме звезда-звезда)

товая по схеме треугольник-звезда)

id

Ua Ia

TVU2аi

VD1VD3 VD5

id

U1а i1a

U

VD1VD3 VD5

i

Ud

Ld

TV

2а

i

i

L

A

2a

VD3

d

i

id

A

2a

VD3

Ud

Ub

i1b

i2b

2b

B

i2c

Rd

B

i1c

i2c

Uc

C

Rd

C

I1a

VD4 VD2 VD6 C

VD4 VD2 VD6 C

Рис. 15

Рис. 16

Схема Ларионова (трехфазная мос-

Схема Ларионова (трехфазная мос-

товая по схеме звезда-треугольник)

товая по схеме треугольник-

id

треугольник)

id

U1а i1a

U2а

VD1VD3 VD5

TVU2а

VD1VD3 VD5

TV

i

L

U

a

I

a

i

Ld

A

VD1i

U

d

A

VD1 iVD3

Ud

i

VD3

did

U

b

id

B

1b

B

iVD4

i1c

i

Uc

R

C

VD4

Rd

C

VD4 VD2 VD6 C

d

i2a

VD4VD2VD6 C

i1a

i2a

Рис. 17

Рис. 18

95

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

	Харак-											Трансформатор																		Вентильный комплект														Фильтр
Название схемы		U		2эф			I	2эф			I	2			I	1эф	n			P			P			P		U					I	Vэф			I	Vm		I							'
номер рисунка	тер																													mобр											V		mп	f1,		к		,
	на-																			тр			2			1																					п
			Ud					Id			Id					Id																		Id				Id
из Приложение1																				Pd			Pd			Pd			Ud											Id				Гц
	грузки																																													%
Однофазная	R	2,22				1,57				1						1,21			3,09			3,48			2,69			3,14				1,57				3,14				1			1	fс		157
рис.1
		2,45				1,5				1						1,15			3,25			3,66			2,83			3,45				1,5				3,14				1			1	fс		157
однополупери-
одная рис.2	C	0,707						–		1						–				–			–			–				2				–				–		1			1	fс		–
		1,09				2,09				1						1,84			2,13			2,27			2			3,08				2,09						6		1			1	fс		–
Однофазная со	R	1,11				0,785				0,5						1,11			1,48			1,74			1,23			3,14				0,785				1,57				0,5			2	2 fс		66,7			95
рис.3
		1,22				0,75				0,5						1,06			1,56			1,82			1,29			3,45				0,75				1,57				0,5			2	2 fс		70
средней точкой
рис.4	L	1,11				0,707				0,5						1			1,34			1,57			1,11			3,14				0,707						1		0,5			2	2 fс		66,7
рис.5		1,22				0,67				0,5						0,95			1,41			1,65			1,17			3,45				0,67						1		0,5			2	2 fс		70
	C	0,707						–		0,5						–				–			–			–				2				–				–		0,5			2	2 fс		–
		0,93				1,15				0,5						1,63			1,83			2,14			1,52			2,63				1,15				3,4				0,5			2	2 fс		–
Схема Греца	R	1,11						1		0						1			1,11			1,11			1,11			1,57				0,707						1		0,5			2	2 fс		66,7
рис.6
		1,22				0,95				0						0,95			1,17			1,17			1,17			1,72				0,67						1		0,5			2	2 fс		70
однофазная
рис.7	L	1,11				1,11				0						1,11			1,23			1,23			1,23			1,57				0,785				1,57				0,5			2	2 fс		66,7
		1,22				1,06				0						1,06			1,29			1,29			1,29			1,72				0,75				1,57				0,5			2	2 fс		70
мостовая
		0,707						–		0						–				–			–			–				1				–				–		0,5			2	2 fс		–
рис.8	C
		0,93				1,63				0						1,63			1,52			1,52			1,52			1,32				1,15				3,4				0,5			2	2 fс		–

Примечание: величины в строках «курсив» для выпрямителей с потерями.

96

Продолжение приложения 2

	Харак-									Трансформатор																Вентильный комплект														Фильтр
Название схемы		U2эф				I2эф			I				I1эф n							P			P		Umобр				IVэф			IVm				I
	тер									2							P																						mп	f1,		'
номер рисунка	на-		Ud			Id							Id				тр			2			1						Id			Id					V					кп	,
из Приложение 1	грузки								Id								Pd			Pd			Pd			Ud										Id				Гц		%
Схема Латура	С																																							2 fс
(однофазная по-		0,35				–		0					–				–			–			–		1				–			–			1				2			–
лумостовая)
рис.9		0,54			2,95			0					2,95			1,59			1,59			1,59			1,54			2,09			6				1				2	2 fс		–
Схема Миткеви-																																								3fс
ча	R	0,855			0,59			0,33					0,48			1,36			1,5			1,23			2,09			0,59			1,21				0,33				3			25		96
(трехфазная		0,94			0,56			0,33					0,46			1,43			1,58			1,29			2,3			0,56			1,21				0,33				3	3fс		33
нулевая
звезда-звезда)	L	0,855			0,598			0,33					0,47			1,34			1,48			1,21			2,09			0,58			1				0,33				3	3fс		25
рис.10
		0,94			0,55			0,33					0,45			1,41			1,56			1,27			2,3			0,55			1				0,33				3	3fс		33
	C	0,71				–		0,33					–				–			–			–		2				–			–			0,33				3	3fс		–
		0,88			0,8			0,33					0,72			2,01			2,11			1,92			2,5			0,8			2,5				0,33				3	3fс		–
Схема	R												Справедливы соотношения, приведенные для схемы рис. 10
Миткевича
	L												Справедливы соотношения, приведенные для схемы рис. 10
(трехфазная
нулевая
	C												Справедливы соотношения, приведенные для схемы рис. 10
треугольник-
звезда)
рис.11

97

Окончание приложения 2

	Характер -										Трансформатор																			Вентильный комплект													Фильтр
Название схемы
		U		2эф			I	2эф			I2			I	1эф	n				Pтр			P2			P1		U		mобр			I	Vэф			I	Vm		IV		mп	f1,		кп' ,
номер рисунка	на-
			Ud					Id							Id														Ud					Id				Id
из Приложение 1											Id												Pd			Pd														Id
	грузки																			Pd																							Гц		%
		0,43				0,82				0					0,82				1,05			1,05			1,05			1,047				0,58				1,05			0,33			6	6fс		5,7
Схема Ларионо-
	R																																										6fс
ва		0,47				0,78				0					0,78				1,1			1,1			1,1			1,15				0,55				1,1			0,33			6			8
(трехфазная
мостовая																																											6fс
звезда-звезда)	L	0,43				0,82				0					0,82				1,05			1,05			1,05			1,047				0,58						1	0,33			6			5,7
рис.15
		0,47				0,78				0					0,78				1,1			1,1			1,1			1,15				0,55						1	0,33			6	6fс		8	97
	С	0,41						–		0					–					–			–			–				1				–				–	0,33			6	6 fс		–
		0,467				0,92				0					0,92					–			–			–		1,15				0,65				1,66			0,33			6	6 fс		70
Схема Ларионо-	R
ва														Справедливы соотношения, приведенные для схемы рис. 15
(треугольник-
звезда)	L													Справедливы соотношения, приведенные для схемы рис. 15
рис.16
Схема Ларионо-		0,74				0,47				0					0,47			1,05				1,05			1,05			1,047				0,58						1	0,33			6	6fс		5,7
ва
(треугольник-	L
																																											6fс
треугольник)
		0,82				0,45				0					0,45			1,1				1,1			1,1			1,15				0,55						1	0,33			6			8
рис.18