7. НЕПОСРЕДСТВЕННЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ (ЦИКЛОКОНВЕРТОРЫ). СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЦИКЛОКОНВЕРТОРОВ И ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ЧАСТОТЫ С АВТОНОМНЫМИ ИНВЕРТОРАМИ

Непосредственные преобразователи частоты (НПЧ) — преобразователи без промежуточного звена постоянного то­ка — осуществляют непосредственную связь электрической машины с питающей сетью переменного тока. Формирование кривой выходного напряжения (тока) производится из от­резков кривых напряжения (тока) питающей сети благодаря циклическому подключению с помощью силовых полупроводниковых приборов (тиристоров, симисторов, транзисто­ров) к нагрузке различных фаз питающей сети на опреде­ленные промежутки времени. Поэтому НПЧ получил еще название циклоконвертора.

В основу классификации непосредственных преобразова­телей частоты положены следующие признаки.

1) Число фаз питающей сети  (однофазные, трехфазные).

2) Число фаз обмоток машины (однофазные, двухфазные, трехфазные, многофазные).

3) По первому и второму классификационным признакам различают следующие типы преобразователей: однофазно-трехфазные, трехфазно-однофазные (см. рис.1.1,б,в), трехфазно-двухфазные, трехфазно-трехфазные и т. д. Преобразо­ватели, получающие питание от однофазной сети, имеют большую установленную мощность элементов силовой части, чем преобразователи, работающие от трехфазной сети. Та­кие НПЧ находят ограниченное применение, например, для управления машинами переменного тока, установленными на подвижном транспорте. Многофазные преобразователи составляются из соответствующих однофазных схем.

4) Характер коммутации силовых элементов (преобразо­ватели с естественной и искусственной коммутацией).

5) Вид построения схем вентильных групп  (нулевые (см. рис.1.1,б) и мостовые (рис.1.1,в)).

6) Способ управления анодными и катодными группами (совместные и раздельные).

7) Способ потенциального разделения элементов много­фазного (по выходу) преобразователя. По этому признаку различают НПЧ с потенциальным разделением фаз машины, с потенциальным разделением вторичных обмоток сетевого трансформатора и преобразователи без потенциального раз­деления в цепях нагрузки и питающей сети.

Силовая схема непосредственного преобразователя частоты (НПЧ) и реверсивного выпрямителя идентична. Отличие состоит в способе задания сигналов управления и следования в электромагнитных процессах в самом преобразователе и на выходе этого преобразователя. Отличаются они областью применения. НПЧ для управления режимами работы нагрузок переменного тока, а реверсивный выпрямитель для управления режимами работы нагрузок для постоянного тока.

НПЧ – это устройство, которое преобразует энергию переменного тока с заданными параметрами (амплитуда, фаза, частота) в энергию переменного тока с регулируемыми параметрами. Кроме регулирования амплитуды, фазы и частоты, НПЧ может преобразовывать число фаз, изменять порядок следования фаз. В зависимости от числа фаз в сети и нагрузке различают: однофазные–трёхфазные; трёхфазные–трёхфазные – наиболее часто используемые; трёхфазные–шестифазные; шестифазные–трёхфазные. Возможно любое число фаз на входе и на выходе НПЧ.

НПЧ обеспечивают:

1) Свободный обмен энергией между сетью и нагрузкой.

2) Сравнительно не высокий вес и габаритные размеры, стоимость.

НПЧ ухудшают:

Для НПЧ с естественной коммутацией (НПЧЕ):

1) снижение cos и увеличения процента гармонических составляющих в выходном напряжении при увеличении  в процессе регулирования напряжения;

2) выходная частота ниже входной частоты и зависит от числа фаз;

3) дискретное регулирование частоты в области высоких частот;

4) сложный алгоритм управления, который требует глубокого изучения.

Для НПЧ с искусственной коммутацией (НПЧИ):

1) Высокий уровень коммутационных потерь на высоких частотах;

2) Более сложный алгоритм управления и высокая стоимость.

Adblock
detector