Преобразовательные СЭУ, классификация, области использования

Силовые электронные устройства (СЭУ) преобразуют электри­ческую энергию первичного источника в энергию необходимого ка­чества (стабилизируют напряжение или ток, подавляют пульсации первичного источника, преобразуют постоянное напряжение в пе­ременное или постоянное другого уровня, осуществляют развязку потребителей по цепям питания), а также усиливают сигналы по­стоянного или переменного тока низкой частоты.

Силовые электронные устройства можно.классифицировать:

· по виду выходной переменной — на преобразователи тока и на­пряжения;

· по роду тока выходной переменной—на устройства постоянного а переменного тока;

· по режиму работы силовой части — на устройства непрерывно­го действия и ключевые;

· по способу формирования сигнала управления — на устройства без обратной связи (разомкнутые) и с обратной связью (замкну­тые);

· по режиму работы как замкнутой системы автоматического регулирования — на системы стабилизации и слежения;

· по свойствам функциональных узлов—на системы линейные и нелинейные;

· по характеру возмущающих воздействий — на системы детерми­нированные и стохастические.

Преобразовательные СЭУ делятся на:

· Выпрямления;

· Инвертирование (преобразование энергии постоянного тока в энергию переменного тока);

· Преобразование частоты;

· Преобразование числа фаз (возможность получить из однофазной трехфазную систему);

· Трансформация постоянного тока.

Способы формирования управляющих воздействий, структура управляющих схем для усилителей мощности.

Согласно четвертому признаку классификации, различают СУВ с горизонтальным и вертикальным управлением. Горизонтальным называется способ управления, при котором фазовый сдвиг синхронизирующего синусоидального сигнала по отношению к напряжению питающей сети на угол (3 осуществляется с помощью RC или RL цепи, т.е. смещается по горизонтали. Полученное таким образом сдвинутое по фазе синусоидальное напряжение используется далее для формирования управляющего импульса тиристорами ВПУ. Схемы с горизонтальным управлением имеют ограниченное быстродействие и не нашли широкого применения. Вертикальный принцип управления и структурные схемы построения ФСУ,

реализующие этот способ рассмотрены в разделе 2.2 (рис. 2.11).

реализующие Вертикальным называется способ управления, при котором фазовый сдвиг управляющего сигнала u_β осуществляется путем сравнения изменяемого по величине сигнала управления u_y

и переменного, так называемого опорного напряжения и_г, имеющего пилообразную (или треугольную) форму, и формированием u_βв моменты равенства u_у=u_{г .}Такие ФСУ практически безынерционными и поэтому нашли самое широкое применение. Кроме того, современное развитие аналоговых и цифровых ИМС открывает широкое возможности по совершенствованию вертикального способа управления. На рис. 2.11, в приведен вариант структуры построения ФСУ с использованием ИМС аналогового таймера, позволяющего упростить, расширить функциональные возможности и повысить надежность работы СУВ.

Автономные инверторы напряжения (АЙН), определение, классификация, основные схемы, физические процессы и временные диаграммы работы, расчет основных параметров и характеристик, использование в системах управления.

Автономный инвертор напряжения как преобразователь постоянного входного напряжения в переменное выходное напряжение отличается от автономного инвертора тока тем, что получает питание от источника напряжения (ЭДС) безындуктивного характера.

где ψп – коммутационная функция вентильного комплекта есть переменная единичная функция (без постоянной составляющей), определяющая форму выходного напряжения инвертора, как это видно из рис. 2.3.1 для простейш формы коммутационной функции – меандра.

Как видно из второго уравнения, входной ток инвертора будет импульсным (со скачком тока), что не допускает присутствия во входном источнике индуктивности. Реальные источники входного напряжения (чаще всего выпрямители), как правило, обладают индуктивностью L (если это только не аккумуляторы). Для устранения ее влияния на входе инвертора напряжения включается фильтровый конденсатор Cф достаточной емкости, что является

первой особенностьюинвертора напряжения. Через него и замыкаются, минуя входной источник, скачки входного тока инвертора, как это видно из временных диаграмм на рис. 2.3.2.

Вторая особенность инвертора напряжения также видна из второго уравнения (2.3.1) и связана с тем, что входной ток инвертора iвх может принимать отрицательные значения при большом сдвиге фазы выходного тока инвертора iвых относительно коммутационной функции ψп (т.е. выходного напряжения). Для этого необходимо наличие двусторонней проводимости у ключей вентильного комплекта инвертора, т.е. ключи должны быть выполнены на вентилях с полным управлением (транзисторы, GTO-тиристоры),шунтированных вентилями обратного тока. автономный инвертор напряжения - это прибор, предназначенный для преобразования постоянного тока в переменный. Автономные инверторы тока применяются там, где не только нельзя допускать перебоев с питанием, но и выставлены жесткие требования к синусоиде сигнала, уровню его гармоник и другим техническим характеристикам. Широкое применение автономных инверторов напряжения является следствием количества чувствительности техники, которая должна всегда работать с гарантией электроснабжения. Такую технику несложно найти в центрах обработки данных, телекоммуникациях, точной промышленности. Принцип действия автономного инвертора напряжения можно описать следующим образом: при пропадании напряжения в сети этот прибор мгновенно (за несколько миллисекунд) переключает подключенные к нему устройства на аккумуляторы. Автономность обеспечивает отсутствие необходимости в контроле со стороны человека, а в случае, если требуется обеспечение длительной работы, всегда можно подключить генераторы.

Поиск по сайту: