Активний випрямляч
Активний випрямляч - розділ Енергетика, Енергетична електроніка Активний Випрямляч - Це Інвертор Напруги, що працює в .
Активний випрямляч – це інвертор напруги, що працює у зверненому режимі.
У режимі активного випрямляча може працювати інвертор струму із ШІМ.
Розглянемо з прикладу однофазного інвертора напруги.
Схема активного випрямляча:
L – індуктивність фільтра, що згладжує струм.
ІН – інвертор напруги, що працює у зверненому режимі.
Cф – ємність фільтра
Rн - опір навантаження.
Функції активного випрямляча:
1. перетворює змінну напругу на постійне і регулює його величину;
2. активний випрямляч може формувати заданий коефіцієнт потужності у вхідному ланцюзі.
Кут зсуву струму може регулюватися як у позитивному, так і в негативному напрямку.
Інвертор напруги працює з ШІМ. Причому частота комутацій набагато більша, ніж частота мережі.
Інвертор напруги управляється змінною напругою із частотою.
Uі – напруга інвертора.
Фаза синусоїдального сигналу збігається з напругою мережі.
Схема з основної гармоніки буде така:
Припустимо, що , де - Глибина модуляції активна складова.
Коефіцієнт посилення за напругою:
Отже,
Струм у цьому ланцюзі дорівнюватиме нулю.
Потрібно створити ще одну складову, щоб потужність відбиралася від мережі в інвертор.
де – глибина модуляції – реактивна складова.
Струм Ia можна регулювати шляхом зміни реактивної складової глибини модуляції.
Активний фільтр може сформувати як випереджальний, так івідстає струм.
Нехай. Тоді різниця між векторами напруг складатиме
В цьому випадку .
Нехай.
Накопичена енергія в індуктивності L передається навантаження.
Амплітуда реактивного струму:
Отже, активний випрямляч може бути джерелом реактивного струму. Ця властивість використовується при побудові активних фільтрів.
Сумарна глибина модуляції (має бути):
Амплітуда основної гармоніки на виході інвертора:
Прирівнюючи потужності, знайдемо залежність напруги у ланці постійного струму:
Ця тема належить розділу:
Енергетична електроніка
Г.. предмет і завдання курсу.
Що робитимемо з отриманим матеріалом:
Всі теми цього розділу:
Телекомунікації Головним чином ефект виникає при побудові ІВЕП (джерел вторинного електроживлення). Традиційна система вторинного електроживлення будується слідом.
IGCT-тиристор Це розвиток GTO-тиристорів. Є приладом, що вимикається або при
Інтелектуальні силові модулі (IPM) Силова схема, драйвер, контролер або мікропроцесорна система керування. 2 типи технологій: 1. твердотільна технологія (в єдиному технологічно
Снабер струму СТ - снабер струму. Тимчасові діаграми:
Снабер напруги Даний пристрій обмежує швидкість наростання напруги. Нас буде ін
Драйвери Драйвер - це пристрій, який стоїть між мікропроцесором або контролером управління і силовим приладом. Основні функції драйвера:
Драйвер для керування вузькими імпульсами Призначення елементів: Транзистор VT здійснює
Драйвер з оптоелектронною розв'язкою ОП - оптопара, що складається зсвітлодіода та фототранзистора.
Драйвер з датчиком стану вентилів Імпульс формується коротким за умови збігу позитивної напруги на тиристорі та довгого імпульсу, що формується мікроконтролером.
Драйвер для повністю керованого тиристора (GTO) Мікроконтролер повинен формувати 2 імпульси Uвкл і Uвыкл
Драйвери для управління MOSFET та IGBT транзисторами Особливості процесу включення та вимикання IGBT та MOSFET транзисторів.
Драйвер з бустрепною ємністю «Boostrap» – попереднє завантаження або накачування.
Драйвери для IGBT транзисторів Особливості драйверів для IGBT: 1. драйвери мають формувати досить великі струми управління, т.к. колекторні струми великі. 2. IGBT транзистори стоять достатньо
Інтелектуальний драйвер IGBT ДП – датчик температури Як правило, спочатку здійснюється
Випрямляч Особливості побудови випрямлячів із встановленням великі потужності. Вимоги: 1. вихідна напруга випрямляча має бути досить згладжена, застосування ра
Високовольтні дванадцятипульсні схеми Вихідні напруги таких випрямлячів складають одиниці мега Вольт. Потужності становлять 3÷4 МВт. Такі схеми будуються з урахуванням трифазних мостових схем.
Вісімнадцятипульсні схеми випрямлення Для побудови вісімнадцятипульсної еквівалентної схеми необхідно мати три системи трифазних напруг, зрушених одна щодо одної на 40 ел. градусів. Такі сист
Перетворювачі частоти Безпосередні перетворювачі частоти з природною комутацією. "НПЧ з ЕК". Називають циклоконвертори. Це найперші перетворення, що історично з'явилися.
Принцип дії НПЧ з ЕК Розглянемо перетворювач трифазної системи напруг в однофазну.
Смуга пропускання циклоконвертора Вихідна частота циклоконвертера обмежена дискретними властивостями перетворювача:
Аналіз електромагнітних процесів у НПЛ Електромагнітні процеси в НПЛ аналізуються за допомогою методу перемикаючих функцій. Розглянемо як приклад трифазно-трифазний НПЛ зібраний на ба
Коефіцієнт посилення НПЧ Розрізняють два типи коефіцієнта посилення: статичний та динамічний
струми тиристорів Основна гармоніка струму на виході перетворювача:
ККД НПЧ , де ΔP – потужність втрат. P
Вхідний коефіцієнт потужності Трьохфазна нульова схема з однофазним виходом. &nb
Спосіб використовується трифазний НПЧ. Керуючі кути:
Алгоритми управління НПЧ Гідність: високий ККД. Недолік: низький вхідний коефіцієнт потужності. Область застосування: 1. високі рівні напруги та потужності, та
Управління циклоконвертором як джерелом напруги Ми хочемо, щоб сигнал завдання формував основну гармоніку вихідної напруги, і вихідний сигнал не залежав від струму.
Управління циклоконвертором як джерелом струму Ми хочемо, щоб вихідний струм був пропорційний сигналу завдання
Будь-яка система трифазних напруг може бути представлена у вигляді суми симетричної та нульової послідовності. При цьому нульова послідовність визначається:
Нехай трифазний інвертор напруги керується трьома модулюючими сигналами.
Векторна ШІМ Під векторною ШІМ розуміємо таку ШІМ, коли тривалість імпульсів управління визначається за допомогою результуючого (узагальненого) вектора. Позначимо:
Вибір параметрів транзисторів в інверторі з ШІМ ШІМрегулює амплітуду вихідної напруги. В основі аналізу процесів в інверторі лежить метод перемикаючих функцій.
Вибір транзисторних модулів Транзистор вибирається за такими параметрами: струм, напруга, втрати потужності та частота.
Високі швидкості зміни вихідної напруги є причиною виникнення перенапруг. Лінія зв'язку є довгою лінією (між інвертором і навантаженням).
Існують три технології побудови багаторівневих інверторів напруги. При лінійній напрузі на навантаженні
Технологія H-мостів H-мости будуються на базі схеми мостового інвертора напруги. Шляхом послідовник
Технологія CPN За кордоном використовується назва: багаторівневі інвертори. Трьох рівневий інвертор:
Спосіб Достоїнств багато. Недолік: діоди VD1 та VD2 повинні бути швидкими
Технологія FCT На прикладі трирівневого інвертора. С - "плаваючий" конденсатор.
Трифазний активний випрямляч Активний випрямляч може бути побудований на базі будь-якої схеми інвертора напруги.