Циклоконвертеры

August 11, 2013 by admin Комментировать »

Если в схеме управления двигателем постоянного тока с двумя тиристорными преобразователями управление осуществлять низкочастотным переменным сигналом, на ее выходе получится такое же переменное напряжение. Впрочем, за исключением стиральных машин, эта схема управления редко используется. Вместе с тем способность двойных преобразователей изменять частоту находит широкое применение. Схема, показанная на Рис. 10.23, может быть использована для получения выходной частоты даже 25 Гц. Три таких узла могут, получая питание от обычной сети 60 Гц, вырабатывать трехфазное напряжение 25 Гц. Конечно, сигналы

управления тиристорами должны быть сдвинуты на 120° относительно друг друга на частоте 25 Гц.

Хотя трехфазный циклоконвертер и требует 36 тиристоров, он представляет собой простое и надежное устройство для изменения частоты с рядом важных особенностей. Когда он используется для организации питания систем с частотой 25 Гц, он может выдерживать большие токи перегрузки, возникающие при срабатывании защитных реле и при включении больших асинхронных электродвигателей. могут обеспечивать питание трехфазных синхронных и асинхронных двигателей переменной частотой, что необходимо для регулировки их скорости вращения. В связи с отсутствием трансформаторов на входе и выходе циклоконвертеры имеют малый вес и обладают большим КПД. Они находят широкое применение в судовых двигательных установках как на гражданских, так и на военных кораблях.

Циклоконвертеры также могут быть использованы как звено связи между двумя системами электропитания с разной частотой, а также для согласования фаз при соединении двух систем с одной частотой. Присущая циклоконвертерам способность передавать энергию в обе стороны также очень важна. Автор имел удовольствие (надо сказать, с некоторым трепетом) принимать участие в соединении систем с частотами 60 и 25 Гц, генерируемыми на электростанции Ниагара Мохаук (Niagara Mohawk) с циклоконвертером на 2000кВА, разработанным для коксохимического производства компании «Бетлехем Стил» (Bethlehem Steel) в Лакаване, штат Нью-Йорк. Мощность системы на частоте 25 Гц составляла несколько сот мегаватт, а на частоте 60 Гц — несколько тысяч мегаватт. Имелась возможность передачи энергии из системы в систему. Резервный циклоконвертер был построен для лудильной линии компании «Дж. энд Эл. Стил» CJ&L Steel), в Аликуиппе, штат Пенсильвания, где заводская сеть имела частоту 25 Гц. Это небольшое устройство мощностью 35000 л. с. давало заметную экономию при нагрузке его цепями освещения. Еще один такой же циклоконвертер с номинальной выходной частотой 23.5 Гц управлял насосом в системе водоснабжения города Аликуиппа.

Отсутствие изоляции между входом и выходом в циклоконвертерах является их негативной особенностью. Входной ток в них содержит не только обычный набор гармоник, создаваемых входным преобразователем, но и множество паразитных частот, возникающих вследствие взаимной модуляции входной и выходной частотами. В циклоконвертерах с переменной выходной частотой спектр этих интермодуляционнъа помех оказывается тоже переменным, так что их весьма трудно подавить без активного фильтра. В выходном напряжении также велико содержание гармоник, что обусловлено его несинусоидальной формой.

Другим недостатком циклоконвертеров является их плохой средний коэффициент мощности, требующий значительной коррекции. Это может быть и не существенно в автономных системах, но у циклоконвертеров, работающих от потребительских электросетей, во избежание повышенных штрафов коррекцию коэффициента мощности потребуется выполнять почти наверняка. Для подавления гармоник тока в цепи питания, кроме корректирующих конденсаторов, скорее всего нужны будут и последовательные дроссели. К этой теме мы еще вернемся в гл. 15.

Источник: Сукер К. Силовая электроника. Руководство разработчика. — М.: Издательский дом «Додэка-ХХI, 2008. — 252 c.: ил. (Серия «Силовая электроника»).

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты