|
| |
  |
Теория строительства Книги и журналы Основным средством подавления помех в преобразователях является применение электрических фильтров. Существуют различные типы фильтров, отличающихся элементной базой, схемой, конструктивным исполнением. В преобразователях средней мощности наибольшее распространение получили Г-образные фильтры с проходными конденсаторами. Причем функции последовательного элемента обычно выполняют монтажные соединения выходных (входных) шин преобразователя. Если их индуктивности оказываются недостаточными для эффективного подавления помех, то включают дополнительный последовательный дроссель. При этом целесообразно помещать фильтр в заземленный экран. Вследствие различия характеристик конденсаторов разных типов их эффективность как элементов подавляющих фильтров на различных частотах может быть различной. Поэтому может оказаться рациональным использование в фильтре радиопомех конденсаторов различных типов. Следует отметить, что фильтры радиопомех должны предусматриваться в схемах преобразователей и рассчитываться уже на начальных этапах их разработки, однако окончательная корректировка значений их параметров практически всегда проводится экспериментально. Причиной этому является большое количество трудноучитываемых факторов, влияющих на уровень радиопомех, например разводка монтажа, конструктивная компоновка функциональных узлов, организация заземления и др. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. гост 20859.1-89 (СТ СЭВ 1135-88). Приборы полупроводниковые силовые единой унифицированной сернн. Общие технические условия. 2. Чебовский О. Г., Моисеев Л. Г., Недошивин Р. П. Силовые полупроводниковые приборы: Справочник.-2-е нзд., перераб. н доп. М.: Энергоатомнздат, 1985. 3 Iravis В. Discrete power semiconductors EDN. 1984. Vol. 29, N 18. P. 106-127. 4 Nakagawa A.e.a. 1800V bipolar-mode MOSFET (IGBT)/A. Nakagawa, K. Imamure, К Furukawa Toshiba Review. 1987. N 161. P. 34-37. 5. Chen D. Semiconductors: fast, tough and compact IEEE Spectrum. 1987. Vol. 24, N 9. P. 30-35. 6. Силовые полупроводниковые модули за рубежом/В. Б. Зильберштейн, С. В. Машин, В. А. Потапчук и др. Электротехническая промышленность. Сер. 05. Силовая преобразовательная техника. 1988. Вып. 18. С. 1-44. 7. RischmfflUr К. Smatries intelligente Ilistungshalbeitereine neue Halblieter-generation Electronikpraxis. 1987. N6. S. 118-122. 8. Русин Ю. С, Горский A. И., Розанов Ю. К. Исследование зависимости объемов электромагнитных элементов от частоты Электротехническая промышленность. Преобразовательная техника. 1983. № 10. С. 3-6. 9. Электрические конденсаторы и конденсаторные установки: Справочник / В. П. Бер-зан, Б. Ю. Гелнкман, М. И. Гураевскнй н др. Под ред. Г. С. Кучинского. М.: Энергоатомнздат, 1987. 10. Полуироводвиковые выпрямители / Под ред. Ф.И.Ковалева н Г. П. Мостковой. М.: Энергия, 1978. 11. Circuit configuration of the GTO converter for superconducting magnetic energy storage/Toshifumi JSE, James J. Skiles, Kohert L., K. V. Stom, J.Wang IEEE 19th Power Electronics SpeciaUsts Conference (PESC88), Kyoto, Japan, April 11 - 14, 1988. P. 108-115. 12. Розанов Ю. К. Основы силовой преобразовательной техники. М.: Энергия, 1979. 13. Чнжеико И. М., Руденко В. С, Сеяько В. И. Основы преобразовательной техники. М.: Высшая школа, 1974. 14. Чванов В. А. Динамика автономных инверторов с прямой коммутацией. М.; Энергия, 1979. 15. Ковалев Ф. И., Мустафа Г. М., Барегемян Г. В. Управление по вычисляемому прогнозу импульсным преобразователем с сннусондальным выходным напряжением Электротехническая промышленность. Преобразовательная техника. 1981. №6(34). С. 10-14. 16. Middelbrook R. О. Isolation and multiple output extensions of a new optimum topology switching IX -tV -DC converter IEEE Power Electronics Specialists Conference (PESC78), 1978. P. 256-264. 17. Булатов O. Г.,»Царенко A. И. Тнрнсторно-конденсаторные преобразователи. М.. Энергоиздат, 1982. * 18. Розинов Ю. К. Полупроводниковые преобразователи со звеном повышенной частоты. М.: Энергоатомнздат, 1987. 19. Калабеков А. А. Микропроцессоры н их применение в системах передачи н обработки сигналов. М.: Радио и связь, 1988. 20. Строганов Р. П. Управляющие машины и нх применение. М.: Высшая школа, 1986. 21. Обухов СТ., Рамизевич Т. В. Применение микро-ЭВМ для управления вентильными преобразователями Электротехническая промышленность. Преобразовательная техника. 1983. Вып. 3(151). С. 9. 22. Уиравлеиие вентильными преобразователями на базе микропроцессоров / Ю. М. Быков, И. Т. Пар, Л. я. Раскнн, Л. П. Деткин Электротехническая промышленность. Преобразовательная техвика. 1985. Вып. 10. С. 117. 23. Matsui N., Takeshka Т., Vnra М. One-Chip Micro -Computer -Based controller for the MC Hurray Junerter IEEE Transactions on industrial electronics, 1984. Vol. JE-31, N 3. P. 249-254. 24. Булатов О. Г., Иванов В. С, Панфилов Д. И. Полупроводниковые зарядные устройства емкостных накопителей энергии. М.: Радио н связь, 1986. ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие ....................................................................................................... 3 Введение ............................................................................................................. 4 Глава первая. Основные элементы силовой электроники .................. 9 1.1. Силовые полупроводниковые приборы ......................................... 9 1.1.1. Силовые диоды ....................................................................... 10 1.1.2. Силовые транзисторы ............................................................ 14 1.1.3. Тиристоры ................................................................................ 19 1.1.4. Применение силовых полупроводниковых приборов ....... 25 1.2. Трансформаторы и реакторы ......................................................... 29 1.3. Конденсаторы ..................................................................................... 35 Глава вторая. Выпрямители ..................................................................... 40 2.1. Общие сведения ................................................................................. 40 2.2. Основные схемы выпрямления ....................................................... 47 2.2.1. Однофазная двухполупериодная схема со средней точкой ... 47 2.2.2. Однофазная мостовая схема ................................................ 57 2.2.3. Трехфазная схема со средней точкой ................................ 60 2.2.4. Трехфазная мостовая схема ................................................. 66 2.2.5. Многомостовые схемы ........................................................... 71 2.2.6. Гармонический состав выпрямленного напряжения и первичных токов в схемах выпрямления .......................... 73 2.3. Коммутащ«я и режимы работы выпрямителей .......................... 76 2.3.1. Коммутащ«я токов в схемах выпрямления ...................... 76 2.3.2. Внешние характеристики выпрямителей ............................. 79 2.4. Энергетические характеристики выпрямителей и способы их улучшения .......................................................................................... 82 2.4.1. Коэффициент мощности и КПД выпрямителей .............. 82 2.4.2. Улучшение коэффициента мощности управляемых выпрямителей .................................................................................... 85 2.5. Особенности работы выпрямителей на емкостную нагрузку и противо-ЭДС .................................................................................. 89 2.6. Сглаживающие фильтры .................................................................. 93 2.7. Работа выпрямителя от источника соизмеримой мощности ,. 99 Глава третья. Инверторы и преобразователи частоты ....................... 104 3.1, Инверторы, ведомые сетью ............................................................ 104 3.1.1. Однофазйый инвертор со средней точкой ........................ 106 3.1.2. Трехфазный мостовой инвертор .......................................... 109 3.1.3. Баланс мощностей в инверторе, ведомом сетью ........... 110 3.1.4. Основные характеристики и режимы работы инверторов, ведомых сетью ........................................................................ 113 3.2. Автономные инверторы ................................................................... 116 3.2.1. Инверторы тока .,..„................................................................ 123 3.2.2. Инверторы напряжения ....................,..................................... 131 3.2.3. Инверторы напряжения на тиристорах .............................. 136 3.2.4. Резонансные инверторы ......................................................... 141 3.3. Преобразователи частоты ................................................................ 145 3.3.1. Преобразователи частоты с промежуточным звеном постоянного тока ........................................................................ 146 3.3.2. Преобразователи частоты с непосредственной связью ... 148 3.4. Регулирование выходного напряжения автономных инверторов 152 3.4.1. Общие принципы регулирования ......................................... 152 3.4.2. Регулирующие устройства инверторов тока ..................... 153 3.4.3. Регулирование выходного напряжения посредством ши-рбтно-импульсной модуляции (ШИМ) ............................... 158 3.4.4. Геометрическое сложение напряжений ............................... 161 3.5. Способы улучшения формы выходного напряжения инверторов и преобразователей частоты ........................................................... 164 3.5.1. Влияние несинусоидальности напряжения на потребителей электроэнергии ......................................................................... 164 3.5.2. Выходные фильтры инверторов ........................................... 166 3.5.3. Уменьшение высших гармоник в выходном напряжении без применения фильтров ..................................................... 172 Глава четвертая. Регуляторы-стабилизаторы и статические контакторы ............................................................................................................. 179 4.1. Регуляторы-стабилизаторы переменного напряжения ................. 182 4.2. Регуляторы-стабилизаторы постоянного тока ............................. 186 4.2.1. Параметрические стабилизаторы .......................................... 187 4.2.2. Стабилизаторы непрерывного действия ............................. 188 4.2.3. Импульсные регуляторы ........................................................ 191 4.2.4. Развитие структур импульсных регуляторов .................... 200 4.2.5. Тиристорно-конденсаторные регуляторы постоянного тока с дозированной передачей энергии в нагрузку ..... 204 - - 4.2.6, Комбинированные преобразователи-регуляторы ................ 207 4.3. Статические контакторы ................................................................ 209 4.3.1. Тиристорные контакторы переменного тока .................... 209 4.3.2, Тиристорные контакторы постоянного тока ..................... 213 Глава пятая, СистеиЛы управлении преобразовательнымМ устройствами 220 5.1. Общие сведения............................................,.............................. 220 5.2. Структурдые схемы систем управления преобразовательных устройств ............г................................................................................ 223 5.2.1. Системы управления выпрямителей и зависщкШХ инверторов -1................................................................;.......•......... 223 5.2.2. Системы управления преобразователей частоты с непосредственной связью ...................................:Гй;....................... 229 5.2.3. Системы управления автономных инверторов ................. 231 5.2.4. Системы управления, регуляторов-стабилизаторов............ 237 5.3. Микропроцессорные системы в преобразовательнойтехнике........ 241 5.3.1. Типовые обобщенные структуры микропроцессора ......... 243 5.3.2. Примеры использования микропроцессорных систем управления.................................................................................... 248 Глава шестая. Прямеиенне саловых электронных устройств ............ 254 6.1. Области рационального применения............................................. 254 J 6.2. Общие технические требования ...................................................... 264 6.3. Защкта в аварийных режимах ..................................................... 268 6.4. Эксплуатационный контроль и диагностика технического состояния ..................................................................................................... 277 6.5. Обеспечение параллельной работы преобразователей .............. 282 6.6. Электромагнигныс помехи .............................................................. 289 Список литературы ........................................................................................... 293 Производствеино-практическое издание Розшиж Юрий Константинович ОСНОВЫ силовой ЭЛЕКТРОНИКИ Зав. редакцией М. П. Соколова Редактор Н. Л. Пороем Художественные редакторы: В. А. Гозак-Хозак, А. А. Белоус Технический редактор Т. Ю. Андреева Корректор 3. Б. Драмовекая ИБ № 2689 Сдано в набор 27.11.91. Пояожо в печать 19.03.92 Формат 60 x 88Vi6 Бумага офсетная УЬ 2. Гарншгура Тайме. Печать офсетная. Уся.печ.л. 18,13. Уся. кр.-отт. 18,61. Уч.-изд. л. 19Д6. Тираж 4000 эю. Заказ 3658. С190 Эвертоатомяэдат. 113114 Москва, М-114, Шлюзовая наб., 10 Ордена Октябрьской Ролюцни я ордена Трудового Красного Знамени МПС «Первая Образцовая типография» Мявнстерства печати и ив-формащш Россайокой Федерации 113054, Москва, Валовая, 28 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 [ 48 ] |