|
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ Преобразователь напряжения аккумулятора в трехфазное напряжение 380 В
Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Преобразователи напряжения, выпрямители, инверторы Описываемый ниже преобразователь в бытовых условиях может
быть и не нужен, но для промышленных предприятий с трехфазными потребителями
тока может оказаться очень полезным, не говоря уже о тех местах, где нет
трехфазных линий электропередач, но существует необходимость применения
трехфазного электрооборудования. Схема силовой части преобразователя показана
на рис.1.
Из-за большой индуктивности сглаживающего дросселя Ld ток
инвертора Id можно считать идеально сглаженным. Положительным импульсом
Uу1...Uу6 открываются тиристоры V1...V6. Конденсаторы Ск - коммутирующие. Они
служат для создания запирающего напряжения на тиристорах.
Формулы для расчета трехфазного мостового инвертора тока
Выходное фазное напряжение
Uф = Еnтр/2,34cosβ,
где: β = (1,4...2)δкр; δкр =360°ftвыкл; δкр угол восстановления запирающих свойств тиристора; f - выходная частота инвертора;
tвыкл - паспортное время выключения тиристоров; nтр - коэффициент трансформации
трансформатора.
Максимальное напряжение на конденсаторе
Ск: Uс.макс = 1,4Е.
Емкость фазового конденсатора
Ск = Iн n2тр(tgδ cosϕн + sinϕн)/Uн2πf.
Значение угла β выбирается из условия получения
необходимого выходного напряжения Uл, где ϕн - угол сдвига фаз между Uн и Iн:
ϕн = arctg (2πfLн/Rн).
Индуктивность на входе
Ld Ld ≥ E[1 - cos(β + π/6)]cosϕ/72fPн cosβ, если β<π/6;
Ld ≥ E2sin2β/144fPн cos2β, если
β≥π/6.
Среднее значение тока, потребляемого от источника питания,
Id = Pн/Ud.
Максимальное прямое и обратное напряжения на тиристоре
Uпр.макс =1,41Uл;
Uобр.макс = 1,41 Uлsinβ.
Среднее, максимальное и действующее значения токов,
проходящих через тиристоры,
Ivср = Id/3 =
Pн/3E;
Ivмакс = Id;
Iv = Id/1,41.
Активные Pн и реактивные Qн мощности, потребляемые
инвертором (суммарные и фазные):
Pи = Pн = 3Ри.ф= 3Рн.ф = Рd = EId;
Qи= 3Qи.ф
= 3Ри.фtgβ;
Qн = 3Qн.ф = 3Рн.фtgϕн;
Qc= Qи
+ Qн = 3Qс.ф,
где Pн, Ри.ф,
Qи, Qи.ф - суммарные и фазные активные и
реактивные мощности нагрузки;
Qc и Qс.ф. - суммарная и фазная реактивная мощность
конденсаторов Ск.
Чтобы получить положительную полуволну линейного напряжения
UAB, необходимо, чтобы были открыты тиристоры V1 и V4 (рис.2), чтобы получить
отрицательную полуволну - V2 и V3.
![]() Чтобы получить положительную полуволну линейного напряжения UBС, необходимо, чтобы были открыты тиристоры V3 и V6, чтобы
получить отрицательную полуволну V4 и V5.
Чтобы получить положительную полуволну линейного напряжения UAС, необходимо, чтобы были открыты тиристоры V2 и V5, чтобы
получить отрицательную полуволну V1 и V6.
Получение необходимых импульсов управления тиристорами
обеспечивается системой управления, схема которой показана на рис.3.
На микросхеме DD1 собран задающий генератор (ЗГ)
прямоугольных импульсов с частотой следования 300 Гц, которая подстраивается
подбором резистора R1. На микросхемах DD2...DD4 собран кольцевой счетчик на 6.
RS-триггер на микросхеме DD5.2 защищает схему от "дребезга" контактов при
включении. В исходном состоянии триггер DD5.2 имеет на выход лог."0" (на входе R
- лог."1"). При переводе переключателя SA1 в верхнее по схеме положение со входа
R снимается лог."1", а на вход S подается лог."1". На выходе триггера
появляется лог."1", и на вход С одновибратора DD5.1 подается положительный
перепад напряжения. Одновибратор вырабатывает импульс длительностью около 20 мс.
Этот импульс запрещает выдачу управляющих напряжений Uу1...Uу6 по выходам элементов И DD6, DD7, так как на их входы 5,8,13 подается отрицательный импульс
одновибратора.
Импульс одновибратора устанавливает первый триггер
кольцевого счетчика DD2.1 в единичное состояние, остальные пять - в нулевое. При окончании действия импульса одновибратора снимается запрет на выдачу
управляющих импульсов Uу1...Uу6. Первый импульс задающего генератора
устанавливает первый триггер DD2.1 в нулевое состояние, второй DD2.2 - в
единичное. Остальные триггеры останутся в нулевом состоянии, так как на их информационных входах D находится лог."0". Второй импульс ЗГ устанавливает в единичное состояние третий триггер и т.д. (см. рис.2). Шестой импульс ЗГ
устанавливает счетчик в исходное состояние - 1,0,0,0,0,0.
Управляющие импульсы Uу1...Uу6 формируются элементами И
DD6, DD7 и каскадом усиления на транзисторах VT1...VT12. Как видно на
временной диаграмме (рис.2): Uу1 = Q1&Q6; Uу2 = Q3&Q4; Uу3 = Q2&Q3; Uу4 = Q5&Q6;
Uу5 = Q4&Q5; Uу6 = Q1&Q2.
Номинал и мощность рассеивания резисторов R7, R10, R13,
R16, R19, R22 рассчитывают в зависимости от тока открывания выбранных тиристоров
R < E/Iоткр;
РR = E2/R.
Литература:
Автор: А.Маньковский
раздел сайта Сварочное оборудование журналы КВ журнал (годовые архивы) книга Измерение расходов жидкостей и газов. Андронов И.В., 1981 книга Справочная книга радиолюбителя-конструктора. Часть 2. Чистяков Н.И. (ред), 1993 статья Для чего на боевом посту командира дежурных сил РВСН находится кувалда? справочник Вхождение в режим сервиса зарубежных телевизоров. Книга №11
|