Виды преобразователей

Место силовых преобразователей (СП) в автоматизированном электроприводе (АЭП). Виды преобразователей. Схемы включения силовых элементов преобразователей.

Силовой преобразователь играет решающую роль при реализации важнейшей функции АЭП – регулировании потока энергии, поступающей из электрической сети к двигателю или обратно.

Силовой преобразователь (СП) расположен в начальной части цепочки преобразования энергии при её прямом направлении, и в конечной части этой цепочки - при обратном направлении. Через СП проходит весь поток энергии и, если удаётся найти рациональный способ воздействия на СП, можно регулировать этот поток энергии и тем самым реализовывать разнообразные функции, возлагаемые на электропривод.

Силовой преобразователь является элементом, обеспечивающим требуемые параметры и количество электроэнергии, подводимой к электрической машине (напряжение, ток, частота переменного тока). От точности реализации заданных параметров зависит точность технологических операций, их быстродействие и качество.

Виды преобразователей

СПП можно классифицировать по различным признакам: принципу действия, конструктивному исполнению, применению и т.д.

По принципу действия на практике используются следующие виды приборов (СПП):

1) силовые неуправляемые вентили (силовые диоды);

2) силовые транзисторы;

3) силовые тиристоры.

Внутри каждого вида приборы могут классифицироваться по рабочей частоте (низкочастотные, высокочастотные, импульсные), по коммутируемой мощности (малой, средней,большой).

СПП также классифицируются по степени управляемости, т.е. возможности перевести прибор из проводящего состояния в непроводящее и обратно.

По степени управляемости СПП разделяются на три группы:

1) неуправляемые;

2) неполностью управляемые;

3) полностью управляемые.

Схемы включения силовых элементов преобразователей:

1.Однофазная однополупериодная схема.

Эта схема является самой простой и требует для своей реализации минимальное количество вентилей. Однако она обладает большим числом недостатков, и, поэтому, в электроприводе используется редко.

Из недостатков нужно отметить следующие:

1. В схеме имеют место повышенные пульсации напряжения и тока нагрузки вследствие низкой их частоты, равной частоте сети, а также, вследствие прерывистости напряжения и тока.

2. Схема загружает только одну из фаз трехфазной питающей сети, создавая, тем самым, асимметрию в загрузке фаз и, значит, асимметрию трехфазного питающего напряжения.

3. Схема создает асимметрию в загрузке “внутри” питающей фазы: работающая фаза загружается только в одну из полуволн питающего напряжения.

2.Однофазная двухполупериодная схема выпрямления.

На рисунке приведена однофазная мостовая схема, являющаяся схемой двухполупериодного выпрямления.

Частота пульсаций выпрямленного напряжения на нагрузке здесь в два раза выше, чем в однополупериодной схеме.

Соответственно, снижены пульсации тока. Как и в предыдущем случае, при использовании этой схемы загружается только одна из фаз трехфазной сети питающего напряжения, что также создает асимметрию напряжения. Однако “внутри” рабочей фазы асимметрии нет. По данной схеме выполнен ряд серийно выпускаемых тиристорных преобразователей. Например серии ЭТО, ПТО, БУВ и др.