Выпрямитель вза 4 схема: — %c2%fb%ef%f0%ff%ec%e8%f2%e5%eb%fc%20%f2%ee%ea%e0%20%e2%e7%e0-4 — ,

Схемы зарядных устройств и выпрямителей для аккумуляторов

Наиболее выгодными и удобными источниками питания карманных приемников являются герметизированные никель-кадмиевые аккумуляторы, которые отличаются высокой удельной емкостью, большой механической прочностью, малым внутренним сопротивлением и, самое главное, возможностью многократного их применения после соответствующей зарядки. Они выдерживают большое число циклов заряд-разрядов, что обеспечивает большой срок службы.

Заряжать аккумуляторы можно от любого источника постоянного тока, обеспечивающего нормальный зарядный ток. Чтобы не испортить аккумуляторы при заряде, необходимо строго соблюдать полярность включения и не превышать зарядный ток, указанный в таблице, в противном случае отдельные аккумуляторные элементы разрушатся (могут взорваться). Не рекомендуется также разряжать аккумулятор до напряжения ниже 1 в (на элемент).

Таблица

Схема простого зарядного устройства

Простейшая схема выпрямительного устройства для зарядки аккумуляторной батареи от сети переменного тока приведена на рис.

1. Как видно из рисунка, в качестве вентиля использован диод Д1, который пропускает ток только в прямом направлении.

При подключении к выпрямителю переменного напряжения через диод, а следовательно, и через аккумулятор Ак будут протекать отдельные импульсы электрического тока одного направления. Такой ток называется пульсирующим.

Рис. 1. Схема бестрансформаторного зарядного устройства для аккумуляторов 7Д-0,1.

Резисторы R1, R2 служат для ограничения величины зарядного тока до требуемой величины. На рис. 1 приведены сопротивления резисторов для зарядки аккумуляторов типа 7Д-0,1.

Переключатель В1 позволяет включать выпрямитель для работы от сети переменного тока напряжением 127 или 220 в. Выпрямители, предназначенные для зарядки аккумуляторов, называют зарядными устройствами (ЗУ).

Недостатком приведенной схемы является наличие гасящих резисторов, на которых бесполезно рассеивается мощность. Нагрев резисторов приводит к повышению температуры корпуса, в котором обычно монтируется ЗУ, а это резко снижает величину допустимого обратного напряжения диода и может привести к выходу его из строя.

Зарядное устройство с конденсатором

Наибольшее распространение находят зарядные устройства, в которых в качестве ограничительного сопротивления используется безваттное сопротивление —  конденсатор постоянной емкости (рис 2).

Работает такое ЗУ следующим образом. Во время одного полупериода переменного напряжения, когда на гнезде 1 питающей сети получается положительная полярность, а на гнезде 2 отрицательная, через диод Д1 проходит ток, заряжающий конденсатор С1.

Рис. 2. Схема бестрансформаторного зарядного устройства с конденсатором для аккумуляторов.

При этом правая обкладка конденсатора С1 оказывается заряженной положительно. В следующий полупериод, когда полярность напряжения на гнездах 1— 2 изменится, происходит перезарядка конденсатора С1 и через диод Д2 и аккумулятор пройдет импульс тока, величина которого зависит (при данных напряжениях сети и аккумулятора) от емкости конденсатора С1.

Таким образом, изменяя емкость этого конденсатора, можно изменять величину зарядного тока. Рабочее напряжение конденсатора С1 должно быть не менее 350 и 600 в для сети 127 и 220 в соответственно.

Конденсатор С1 должен быть обязательно бумажным. Необходимую емкость обычно получают путем параллельного соединения нескольких конденсаторов с различными номиналами.

Зарядное устройство с диодным мостом

На рис. 3 представлен другой вариант ЗУ, которое используется для зарядки аккумулятора типа 7Д-0.1 в приемнике «Селга». В этом устройстве выпрямительная часть собрана по обычной мостовой схеме па диодах Д1— Д4.

Для получения необходимого зарядного тока используются конденсаторы С1, С2 типа МБМ, сравнительно небольшой емкости, что является преимуществом этой схемы по сравнению с предыдущей.

Рис. 3. Другой вариант ЗУ, которое используется для зарядки аккумулятора типа 7Д-0,1.

При напряжении сети 127 в, переключателем В1 оба конденсатора соединяют параллельно. Резистор R1 ограничивает максимальную величину импульса тока.

Резистор R2 служит для разрядки конденсаторов после отключения ЗУ от сети. (R2 — 470 ком).

Выпрямитель для зарядки аккумуляторов

Для зарядки аккумуляторов напряжением 2,5 или 3,75 а можно воспользоваться схемой ЗУ, приведенной на рис. 4. Подобным устройством снабжены приемники «Космос».

По этой же схеме смонтированы и ЗУ приемников «Рубин», «Сюрприз» и др. Сопротивление резисторов R3, R2 выбирают равными: 620 ом — для зарядки аккумуляторов типа 2Д— 0,1. 3 ком — для аккумуляторов типа 2Д— 0,06 и 1,6 ком — для аккумуляторов типа ЗД— 0,1.

Рис. 4. Схема для зарядки аккумуляторов напряжением 2,5 или 3,75.

Выпрямитель собран по двухполупериодной схеме на диодах Д1, Д2 Функции гасящих резисторов выполняют конденсаторы С1, С2, соединенные последовательно.

При работе ЗУ от сети напряжением 127 а, конденсатор С1 замыкается переключателем В1. Такая схема переключения позволяет использовать конденсаторы с меньшим рабочим напряжением.

Резисторы R2, R3 и R1 имеют то же назначение, что и соответствующие резисторы R1 и R2 в схеме рис.

3 .

Зарядно-питающий блок

На рис. 5 приведена схема зарядно-питающего блока, основной частью которого является выпрямитель со стабилизацией выходного напряжения. С помощью ручного регулятора выходное напряжение может быть установлено в пределах 1— 14 а при токе нагрузки до 300 ма.

Выпрямитель собран по двухполупериодной мостовой схеме на диодах Д1— Д4. Выпрямленное напряжение поступает на вход транзисторного стабилизатора, смонтированного на составном транзисторе Т1.Т2 и стабилитроне Д5, создающем опорное напряжение на базе транзистора Т1 Напряжение на выходе такого стабилизатора (гнездах Гн1, Гн2) близко к опорному, поэтому если его изменять с помощью потенциометра R1 будет изменяться и напряжение на нагрузке.

Подобная схема стабилизатора позволяет получить стабилизированное напряжение с малым внутренним сопротивлением источника питания и с малым коэффициентом пульсаций, что обеспечивает высокое качество звучания транзисторного приемника при питании его от сети.

При использовании блока для зарядки аккумуляторов переключатель В1 устанавливается в положение 1. Аккумулятор присоединяют к гнездам Гн3, Гн4. Сопротивление резистора R4 зависит от типа аккумулятора, используемого в приемнике, и подбирается опытным путем.

Чтобы ослабить помехи, проникающие из сети в цепи приемника, между обмотками / и // трансформатора Тр1 имеется электростатический экран, а каждая из секций Іа, 1б заблокирована конденсаторами С1, С2.

Трансформатор Тр1 выполнен на сердечнике УШ16, толщина набора 32 мм. Обмотка /а содержит 1270 витков провода ПЭВ-1 0,15; обмотка 1б — 930 витков провода ПЭВ-1, 0,12.

Электростатический экран имеет один слой провода ПЭВ-1 0,12. Обмотка П содержит 160—170 витков провода ПЭВ-1 0,47. В качестве изоляционных прокладок между обмотками и электростатическим экраном используют тонкую вощенную бумагу (1— 2 слоя).

Практически при изготовлении такого блока можно использовать любой трансформатор питания, у которого оставляют только сетевую обмотку, а число витков обмотки накала увеличивают в 2,5— 3 раза.

В блоке можно использовать транзисторы П13—П16, МП39—МП42, МП104— МП 106 (Т1), П201—П203, П213, П214 (Т2), диоды Д7, Д226, конденсаторы К50— 6, резисторы МЛТ, СП и др.

Рис. 5. Схема зарядно-питающего блока.

Конструктивное оформление устройства может быть самым различным. Если все детали исправны и при монтаже не допущено ошибок, оно сразу начинает работать. После включения в сеть, переключатель В1 устанавливают в положение 2 и измеряют напряжение на гнездах Гн1, Гн2.

При вращении ручки потенциометра R1 по часовой стрелке выходное напряжение должно плавно изменяться от нуля до значения, соответствующего напряжению стабилизации стабилитрона.

Затем включают миллиамперметр последовательно со стабилитроном (в точку «а») и подбирают сопротивление резистора R2 так, чтобы при отсутствии нагрузки ток через стабилитрон был равен .15— 20 ма. На этом налаживание заканчивается.

Для удобства работы шкалу потенциометра R1 желательно проградуировать в вольтах.

Подобный зарядно-питающий блок представляет интерес для радиолюбителей, занимающихся конструированием различной транзисторной аппаратуры В том случае, если от блока требуется получить фиксированное напряжение 6, 9, 12 а, нужно потенциометр R1 из схемы исключить и базу транзистора Т1 присоединить к верхнему (по схеме) концу резистора R2.

Для получения напряжения порядка 6 а надо использовать стабилитрон типа КС156А, 9 в — Д809, 12 а— Д813. После установки нужного стабилитрона, резистором R2 устанавливают необходимый ток стабилизации: порядка 20— 25 ма для стабилитрона Д809, 14— 16 ма для стабилитрона Д813 н 45— 50 ма для стабилитрона КС156А.

Источник: С. Л. Матлин — Радиосхемы (пособие для радиокружков), 1974г.

Восстановление и зарядка аккумулятора — RadioRadar

В результате неправильной эксплуатации автомобильных аккумуляторов пластины их могут сульфатироваться, и он выходит из строя.

Известен способ восстановления таких батарей при заряде их «ассимметричным» током.

При этом соотношение зарядного и разрядного тока выбрано 10:1 (оптимальный режим). Этот режим позволяет не только восстанавливать засульфатированные батареи аккумуляторов, но и проводить профилактическую обработку исправных.

Рис. 4.2. Электрическая схема зарядного устройства

На рис. 4.2 приведено простое зарядное устройство, рассчитанное на использование вышеописанного способа. Схема обеспечивает импульсный зарядный ток до 10 А (используется для ускоренного заряда). Для восстановления и тренировки аккумуляторов лучше устанавливать импульсный зарядный ток 5 А. При этом ток разряда будет 0,5 А. Разрядный ток определяется величиной номинала резистора R4.

Схема выполнена так, что заряд аккумулятора производится импульсами тока в течение одной половины периода сетевого напряжения, когда напряжение на выходе схемы превысит напряжение на аккумуляторе. В течение второго полупериода диоды VD1, VD2 закрыты и аккумулятор разряжается через нагрузочное сопротивление R4.

Значение зарядного тока устанавливается регулятором R2 по амперметру. Учитывая, что при зарядке батареи часть тока протекает и через резистор R4 (10%), то показания амперметра РА1 должны соответствовать 1,8 А (для импульсного зарядного тока 5 А), так как амперметр показывает усредненное значение тока за период времени, а заряд производится в течение половины периода.

В схеме предусмотрена защита аккумулятора от неконтролируемого разряда в случае случайного исчезновения сетевого напряжения. В этом случае реле К1 своими контактами разомкнет цепь подключения аккумулятора. Реле К1 применено типа РПУ-0 с рабочим напряжением обмотки 24 В или на меньшее напряжение, но при этом последовательно с обмоткой включается ограничительный резистор.

Для устройства можно использовать трансформатор мощностью не менее 150 Вт с напряжением во вторичной обмотке 22…25 В.

Измерительный прибор РА1 подойдет со шкалой 0…5 А (0…3 А), например М42100. Транзистор VT1 устанавливаются на радиатор площадью не менее 200 кв. см, в качестве которого удобно использовать металлический корпус конструкции зарядного устройства.

В схеме применяется транзистор с большим коэффициентом усиления (1000…18000), который можно заменить на КТ825 при изменении полярности включения диодов и стабилитрона, так как он другой проводимости (см. рис. 4.3). Последняя буква в обозначении транзистора может быть любой.

Рис.4.3

Для защиты схемы от случайного короткого замыкания на выходе установлен предохранитель FU2.

Резисторы применены такие R1 типа С2-23, R2 — ППБЕ-15, R3 — С5-16MB, R4 — ПЭВ-15, номинал R2 может быть от 3,3 до 15 кОм. Стабилитрон VD3 подойдет любой, с напряжением стабилизации от 7,5 до 12 В.

Приведенные схемы пускового (рис. 4.1) и зарядного устройств (рис. 4.2) можно легко объединить (при этом не потребуется изолировать корпус транзистора VT1 от корпуса конструкции), для чего на пусковом трансформаторе достаточно намотать еще одну обмотку примерно 25. ..30 витков проводом ПЭВ-2 диаметром 1,8…2,0 мм.

Эта обмотка используется для питания схемы зарядного устройства.

Выпрямитель для заряда аккумуляторных батарей 6/12 В

Вот самодельный выпрямитель для небольших кислотных или гелевых необслуживаемых батарей. Устройство имеет возможность изменять выходное напряжение под АКБ 6 и 12 В. Многие из аккумуляторов, используемых в скутерах или мотоциклах, все еще работают на 6 В.

Схема принципиальная ЗУ 6-12 В

Модуль управления основан на простой схеме регулируемого электрического питания со стабилизатором LM317, на чтоб повысить ток ставьте лучше LM-ку мощнее. В данном случае использовались две такие схемы, каждая из которых выдает отдельное напряжение. Не использованы большие электролитические конденсаторы, потому что в процессе зарядки они не требуются.

Трансформатор от старого источника питания. Он имеет два вторичных выхода: 12 и 18 В, что идеально в нашем случае. Подходящие напряжения не заставляют стабилизаторы нагреваться слишком сильно. Кроме того, использовалось ограничение тока в виде двух лампочек 12 В / 10 Вт и 12 В / 15 Вт, что позволяет получить максимум 0,8 А и 1,2 А.


Зарядное поместилось в корпус от какого-то набора. На задней панели расположены 2 предохранителя: сеть: 250 мА и вторичная 2 A. На передней панели есть переключатель, амперметр, переключатель напряжения и плавный ограничитель тока.

Устройство можно использовать для безопасной зарядки гелевых и необслуживаемых аккумуляторов, поскольку зарядное напряжение не будет превышать 14,4 В. Каждое из напряжений 6 и 12 В ведет себя как стабилизированный источник питания.

При необходимости можно убрать переключатель и они будут работать одновременно — заряжая сразу 2 аккумулятора.

ЗУ калибруется путем подключения конденсатора емкостью 10000 мкФ к зажимам типа «крокодил» и регулировки на нем напряжения: 5,1 В и 10,2 В соответственно. После подключения аккумуляторных батарей напряжение увеличится до пика, то есть 7,2 В или 14,4 В. Это позволяет заряжать их, не опасаясь выделения газа электролита.

Зарядное устройство уже было протестировано на многих АКБ 6 и 12 В (в том числе автомобильных) и никогда не было проблем. Схема проста и даже примитивна, но она работает. Конечно, есть современные цифровые зарядные устройства, но хотелось сделать что-то простое и дешевое своими руками.

Предельный выходной ток для LM317 составляет 1,5 А — это нужно учитывать при расчётах. Если нужен ток выше, например для зарядки авто АКБ, ставьте микросхему LM350 (3 А) или LM338 (5 А).

Фото готовой зарядки


Обзор схем зарядных устройств

Соблюдение режима эксплуатации аккумуляторных батарей, и в частности режима зарядки, гарантирует их безотказную работу в течение всего срока службы. Зарядку аккумуляторных батарей производят током, значение которого можно определить по формуле

I=0,1Q

где I — средний зарядный ток, А., а Q — паспортная электрическая емкость аккумуляторной батареи, А-ч.

Зарядный ток, рекомендуемый в инструкции по эксплуатации аккумуляторной батареи, обеспечивает оптимальное протекание электрохимических процессов в ней и нормальную работу в течение длительного времени.

Классическая схема зарядного устройства для автомобильного аккумулятора состоит из понижающего трансформатора, выпрямителя и регулятора тока зарядки. В качестве регуляторов тока применяют проволочные реостаты (см. Рис. 1) и транзисторные стабилизаторы тока.

В обоих случаях на этих элементах выделяется значительная тепловая мощность, что снижает КПД зарядного устройства и увеличивает вероятность выхода его из строя.

Для регулировки зарядного тока можно использовать магазин конденсаторов, включаемых последовательно с первичной (сетевой) обмоткой трансформатора и выполняющих функцию реактивных сопротивлений, гасящих избыточное напряжение сети. Упрощенная схема такого устройства приведена на рис. 2.

В этой схеме тепловая (активная) мощность выделяется лишь на диодах VD1-VD4 выпрямительного моста и трансформаторе, поэтому нагрев устройства незначителен.

Недостатком схемы на Рис. 2 является необходимость обеспечить напряжение на вторичной обмотке трансформатора в полтора раза большее, чем номинальное напряжение нагрузки (~ 18÷20В).

Схема зарядного устройства, обеспечивающее зарядку 12-вольтовых аккумуляторных батарей током до 15 А, причем ток зарядки можно изменять от 1 до 15 А ступенями через 1 А, приведена на Рис. 3.

Предусмотрена возможность автоматического выключения устройства, когда батарея полностью зарядится. Оно не боится кратковременных коротких замыканий в цепи нагрузки и обрывов в ней.

Выключателями Q1 — Q4 можно подключать различные комбинации конденсаторов и тем самым регулировать ток зарядки.

Переменным резистором R4 устанавливают порог срабатывания реле К2, которое должно срабатывать при напряжении на зажимах аккумулятора, равном напряжению полностью заряженной батареи.

На Рис. 4 представлена схема еще одного зарядного устройства, в котором ток зарядки плавно регулируется от нуля до максимального значения.

Изменение тока в нагрузке достигается регулированием угла открывания тринистора VS1. Узел регулирования выполнен на однопереходном транзисторе VT1. Значение этого тока определяется положением движка переменного резистора R5. Максимальный ток заряда аккумулятора 10А , устанавливается амперметром. Защита устройства обеспечена со стороны сети и нагрузки предохранителями F1 и F2.

Вариант печатной платы зарядного устройства (см. рис. 4), размером 60х75 мм приведен на следующем рисунке:

В схеме на рис. 4 вторичная обмотка трансформатора должна быть рассчитана на ток, втрое больший зарядного тока, и соответственно мощность трансформатора также должна быть втрое больше мощности, потребляемой аккумулятором.

Названное обстоятельство является существенным недостатком зарядных устройств с регулятором тока тринистором (тиристором).

Примечание:

Диоды выпрямительного мостика VD1-VD4 и тиристор VS1 необходимо установить на радиаторы.

Значительно снизить потери мощности в тринисторе, а следовательно, повысить КПД зарядного устройства можно, если регулирующий элемент перенести из цепи вторичной обмотки трансформатора в цепь первичной обмотки. Схема такого устройства показана на рис. 5.

В схеме на Рис. 5 регулирующий узел аналогичен примененному в предыдущем варианте устройства. Тринистор VS1 включен в диагональ выпрямительного моста VD1 — VD4. Поскольку ток первичной обмотки трансформатора примерно в 10 раз меньше тока заряда, на диодах VD1-VD4 и тринисторе VS1 выделяется относительно небольшая тепловая мощность и они не требуют установки на радиаторы. Кроме того, применение тринистора в цепи первичной обмотки трансформатора позволило несколько улучшить форму кривой зарядного тока и снизить значение коэффициента формы кривой тока (что также приводит к повышению КПД зарядного устройства). К недостатку этого зарядного устройства следует отнести гальваническую связь с сетью элементов узла регулирования, что необходимо учитывать при разработке конструктивного исполнения (например, использовать переменный резистор с пластмассовой осью).

Вариант печатной платы зарядного устройства на рисенке 5, размером 60х75 мм приведен на рисунке ниже:

Примечание:

Диоды выпрямительного мостика VD5-VD8 необходимо установить на радиаторы.

В зарядном устройстве на рисунке 5 диодный мостик VD1-VD4 типа КЦ402 или КЦ405 с буквами А, Б, В. Стабилитрон VD3 типа КС518, КС522, КС524, или составленный из двух одинаковых стабилитронов с суммарным напряжением стабилизации 16÷24 вольта (КС482, Д808, КС510 и др.). Транзистор VT1 однопереходной, типа КТ117А, Б, В, Г. Диодный мостик VD5-VD8 составлен из диодов, с рабочим током не менее 10 ампер (Д242÷Д247 и др.). Диоды устанавливаются на радиаторы площадью не менее 200 кв.см, а если радиаторы будут сильно нагреваться, в корпус зарядного устройства можно установить вентилятор для обдува.

Аналоги

Заменяемый аналог Характеристика аналога Изделие на замену Характеристика изделия
Стартерные устройства
ВАСТ 20-800 Схема выпрямителя включает 3 диода ВАСТ 800-20 Сертифицировано. Схема выпрямителя включает 6 диодов, что увеличивает допускаемую нагрузку.
ВАСТ 24-800 ВАСТ 800-24
ВАСТ 12/24-800
ВАСТ 800-12/24 Сертифицировано. В режиме 12 В обеспечивает ток до 1200 А
ВАСТ 24-1200
ВАСТ 1200-24 Сертифицировано.
Зарядные устройства
В-ТПЕ-63-28,5, ТПЕ-63-28,5 Снят с производства ВЗА-63-28,5 ЭМК Программируемое.
В-ТПЕД-60-80 Без стабилизации, регулировка переключателем ТПЕ-63-80
ВЗА-63-80 ЭМК
В-ТПЕ-80-60
ВЗА-80-55 ЭМК Программируемое.
ТПЕ-80-55 Сертифицировано. Стабилизация тока и напряжения, для щелочных и кислотных аккумуляторов. Изделия серии ВЗА — с цифровой индикацией и типовыми профилями зарядки.
В-ТПЕ-80-80, ЗУ-75А-80В, UСЕЕ-100М
ТПЕ-80-80
ВЗА-80-80 ЭМ
В-ТПЕ-80-115
ТПЕ-80-110
ВЗА-80-110 ЭМ
ЗУ-110А-110В
ТПП-110-110
ВЗА-110-110 ЭМ
В-ТПЕ-160-75, ЗУ-160А-70В,
ТПП-160-70
ВЗА-160-70 ЭМ
УЗА-150-80
ВЗА-150-80 ЭМ
Сертифицировано. Программируемое.
УЗА-150-120ВЗА-150-120 ЭМСертифицировано. Программируемое.
УЗА-200-72ВЗА-200-80 ЭМСертифицировано. Программируемое.
В-ТПЕ-125-80, ЗУ-125А-80В
ТПП-125-80
ВЗА-125-80 ЭМ
Сертифицировано. Стабилизация тока и напряжения, для щелочных и кислотных аккумуляторов.
В-ТПЕ-160-115
ТПП-160-120
ВЗА-160-120 ЭМ
HIT-TECHNIK ALC-T-080V060AВЗА-80-110 ЭМДля щелочных и кислотных аккумуляторов.
HIT-TECHNIK ALC-T-080V105AВЗА-110-110 ЭМДля щелочных и кислотных аккумуляторов.
ЗУ-150А-80В
ВЗА-150-80 ЭМ
Программируемое.
УЗА-200-60
ВЗА-200-60 ЭМ Сертифицировано. Программируемое
АЗУ-Н1
АЗУ-Н (12/65)

ВЗА-63-36-4
АЗУ-Н-ЭМ
Дополнительно таймеры в каждом канале.
СЭ401 ВЗА-63-55 ЭМК Программируемое.
ТПП-63-55
В-ТППТ-160-28,5ТПП-160-28,5
Зарядно-подзарядные устройства
Выпрямитель серии «Родник-2»
В-ТПЕ-80-90

В-ТПЕ-80-90 Сертифицировано.
Выпрямитель серии «Родник-2»
В-ТПЕ-80-130

В-ТПЕ-80-130 Сертифицировано.
УЗП-200ВЗА-200-110 ЭМ
УЗП-200-2ВЗА-200-220 ЭМ
Thyrotronic D380 G24/200ВЗА-200-28,5 ЭМ
Thyrotronic D400 G24/200ВЗА-200-28,5 ЭМ
Зарядно-разрядные устройства
Устройство зарядно-разрядное ЗР4-20А-24В
ВЗА-Р-20-36-4 Габариты, вес меньше. Программируемое. Реализованы циклы заряд-разряд.
КЗО4-20-31
ВЗА-20-36-4 Более точная стабилизация. Таймеры.
ЗР-20А-24В
УЗР1-15С

ВЗА-Р-50-18 ЭМ
ВЗА-Р-63-36 ЭМ
Широкий диапазон при зарядке-разрядке. Программирование циклов зарядки-разрядки. Компьютерное протоколирование.
АЗР-20А-75В
ВЗА-Р-20-80 ЭМК Различные зарядные кривые — 5 видов. Программирование циклов.
АЗР-50А-180В Зарядка-разрядка по времени ВЗА-Р-63-180-2 ЭМ Программирование циклов. Набор зарядных кривых. Габариты, вес меньше.
АЗР4-60А-35В-М
ВЗА-Р-40-31-4 ЭМ Программируемый, с заданием контрольно-тренировочных циклов.
ЗРУ-50А/80В
ВЗА-Р-63-80 ЭМК Программирование циклов
ЗР-110/110, ЗРУ-110А/110В ВЗА-Р-110-110 ЭМ Сертифицировано. Программируемое.
Набор типовых зарядных профилей, циклы.
ЗР-150/80 ЗР-150А-80В
ВЗА-Р-150-80 ЭМ
ЗР-75А-80В, ЗРУ-75А/80В, ВЗА-Р-80-80 ЭМ
ЗРУ-90/180ВЗА-Р-110-180 ЭМСертифицировано. Программируемое.
ЗР-90А-180ВВЗА-Р-90-180 ЭМСертифицировано. Программируемое.
ЗРУ-200/110ВЗА-Р-200-110 ЭМСертифицировано. Программируемое.
Установка зарядно разрядная А2501 110/75В-150А Параметры для конкретных батарей ВЗА-Р-150-120-2 ЭМ Сертифицировано. Для широкого класса батарей. Программирование циклов заряд-разряд.
Зарядно-разрядное устройство заряда асимметричным током К1.050.00.00 (К1.050.00.00.00)

ВЗА-Р-150-120 АС-2 ЭМ
ВЗА-Р-63-130 АС-2 ЭМ
Программируемое. Ток зарядки и разрядки до 150 А. Габариты снижены.
Ток зарядки и разрядки до 63 А.
Установка зарядно разрядная А2516 50/110В-50А Параметры для конкретных батарей ВЗА-Р-63-120-2 ЭМ Сертифицировано. Для широкого класса батарей. Программирование циклов.
ТПЕ 160/230 Преобразователь рекуперирующий, УХЛ5 ВЗА-Р-160-230 ЭМ Исполнение УХЛ4, У3.1. Программируемый.
ТПЕ 160/320 Преобразователь рекуперирующий, УХЛ5 ВЗА-Р-160-320 ЭМ Исполнение УХЛ4, У3. 1. Программируемый.
ТПЕ-200/230Преобразователь рекуперирующий, УХЛ5ВЗА-Р-200-220 ЭМИсполнение УХЛ4, У3.1. Программируемый.
Выпрямители для гальваники и электролиза
ВГ-ТПЕ-100-24-0 УХЛ4
ТЕ1-100-24Т
ВГ-ТПЕ-100-48-0 УХЛ4
ТЕ1-100-48Т
ВГ-ТПЕ-200-24-0 УХЛ4
ТЕ1-200-24Т
ВГ-ТПЕ-200-48-0 УХЛ4
ТЕ1-200-48Т
ВГ-ТПЕ-400-12-0 УХЛ4
ТЕ1-400-12Т
ВГ-ТПЕ-800-12-0 УХЛ4
ТЕ1-800-12Т
ТПЕ-400-75
ТПЕ-400-75 УХЛ4 Новая конструкция дополнена контактором, имеет более широкий диапазон регулирования и дополнительную тепловую защиту.
ТПЕ-400-150
ТПЕ-400-150 УХЛ4
Пускозарядные устройства
ПУ-2000А-70В Вес 600 кг ПУ-1600-80 ЭМ
ПЗУ-1000/100-80 ЭМ Дополнительно зарядка током до 100 А. Вес 160 кг
ПУ-2000А-110В Вес 600 кг ПЗУ-1000/110-110 ЭМ Дополнительно зарядка током до 110 А. Вес 160 кг
ПЗУ-2000/200-110 ЭМ Дополнительно зарядка током до 200 А. Вес 240 кг

Схемы выпрямителей переменного напряжения | Volt-info

Прежде чем представить схемы выпрямителей переменного напряжения, необходимо определиться и чётко представлять, в каких случаях, в каких электрических сетях они могут быть использованы.

Разновидности источников питания переменного напряжения по схемам соединения или использования генераторных обмоток и их групп представлены на рисунке 1.

Рисунок 1. Схемы соединения фазных обмоток источников переменного напряжения.

На рисунке 1-1 изображена двухпроводная сеть. Это однофазный источник питания (однофазная сеть). Может рассматриваться как самостоятельный однофазный источник (однофазный генератор, трансформатор и т.п.) и как часть трёхфазной сети, когда для питания нагрузки требуется подключение нагрузки лишь к двум точкам трёхфазной сети, имеющим разные электрические потенциалы. L и N соответствуют обозначениям фазы (линии, Line) и нейтрали (ноля).

На рисунке 1-2 трёхпроводная сеть со схемой соединения обмоток трёхфазного источника в «звезду с изолированной нейтралью». Трёхфазная нагрузка подключается к точкам A, B и C.

Рисунок 1-3 представляет трёхпроводную сеть со схемой соединения фазных обмоток в «треугольник».

Схемы однофазных выпрямителейНа рисунке 1-4 четырёхпроводная трёхфазная сеть. Соединение обмоток источника – «звезда с рабочей нейтралью»

Рисунок 2. Схемы однофазных выпрямителей.

Схема однополупериодного однофазного выпрямителя представлена на рисунке 2-1. Работа данной схемы подробно рассмотрена в статье «Как работает однополупериодный выпрямитель». Её главными недостатками являются низкий КПД (не более 50%) и сильные пульсации кривой выходного напряжения. Выходное эффективное (действующее) напряжение не менее чем в два раза ниже входного в виду того, что выпрямление заключается в отсекании одного полупериода напряжения.

На схеме 2-2 представлен двухполупериодный однофазный выпрямитель. В отличие от предыдущей, эта схема требует четыре выпрямительных диода, включенных по мостовой схеме. Часто применяются готовые схемы — диодные мосты, выполненные в едином корпусе. Эффективное напряжение на выходе выпрямителя приближено к входному значению. Пульсации выходного напряжения значительно ниже по сравнению с однополупериодной схемой, но остаются значительными (без применения сглаживающего фильтра глубина пульсаций практически равна амплитуде синусоидальной кривой напряжения.

Схемы трёхфазных выпрямителей

На рисунке 3 представлены схемы выпрямителей, используемых в трёхфазных сетях. Достоинством этих схем является значительное снижение размаха пульсаций выходного напряжения.

На рисунке 3-1 и 3-2 изображены схемы двухполупериодного выпрямителя для включения в трёхпроводную трёхфазную сеть.  Обе схемы имеют малое значение пульсаций выходного напряжения.

Рисунок 3. Схемы трёхфазных выпрямителей.

На рисунке 3-1 обмотки источника собраны по схеме «звезда с изолированной нейтралью», линейное напряжение такого источника (между точками A-B, B-C и A-C) UЛ= UФ, где UФ – напряжение фазной обмотки источника.

На рисунке 3-2 обмотки источника соединены в «треугольник», где линейное напряжение сети будет равным фазному напряжению обмоток генератора.

На рисунке 3-3 представлена схема однополупериодного трёхфазного выпрямителя для работы в четырёхпроводной трёхфазной сети. У этой схемы на выходе величина пульсаций напряжения значительно ниже, чем у однофазного двухполупериодного выпрямителя, но больше, чем у трёхфазных двухполупериодных выпрямителей. Может применяться в случаях, когда значение выходного напряжения не должно превышать фазное значение напряжения генератора, либо для экономии на диодах. В этой же сети может быть использована и схема для трёхпроводной (рисунки 3-1 и 3-2), при этом провод нейтрали будет не задействован..

Преобразование и стабилизация выходного напряжения концентратора динамо

У меня есть два из этих динамо-машин (на самом деле Шмидтс, а не Shimanos, но электрически они эквивалентны), и я уже построил много светодиодных ламп.

Я подумал о конфигурации, которую в то же время легко построить, безопасно, эффективно и дешево. Он был интенсивно проверен в повседневном использовании.

Прежде всего, есть один важный момент, о котором следует позаботиться: вы хотите USB-совместимый выход. Это может быть довольно проблематично, поскольку электронные устройства требуют стабильного вывода. Предположим, например, что вы хотите зарядить свой мобильный телефон во время езды: когда вы останавливаете велосипед, он «выключает» зарядку. Когда вы начнете двигаться снова, он «включит» зарядку (и, вероятно, телефон подаст звуковой сигнал и включит дисплей).

Так что в этом случае вам понадобится более сложная схема, скорее всего, с аккумулятором. Я никогда этого не делал. Фил Фрост объяснил это уже подробно.

Теперь, если вам нужна просто схема ОСВЕЩЕНИЯ, тогда моя текущая настройка работает очень хорошо и состоит из:

  • Регулятор: один стабилитрон 5W / 6,8 В ;
  • Фильтр / стабилизатор: один электролитический конденсатор емкостью 16 В 6800 мкФ ;
  • Выпрямитель: четыре выпрямительных диода, собранные в виде моста;

При этом я получаю довольно стабильный (выше 5 миль в час минимум) и резко регулируемый выход 6,8 В. Требуется 6,8 В вместо 6 В, чтобы я мог подключить два белых светодиода последовательно, которые не будут работать, поскольку их падение напряжения чуть выше 3 В каждого.

Поскольку выходная мощность этих динамо-устройств номинально составляет 6 В / 3 Вт, использование 6,8 В / 5 Вт поддерживает контролируемое напряжение и очень мало теряет ток: большая часть энергии расходуется светодиодами, которые вы подключаете.

А поскольку ток ограничен 3 Вт (0,5 А), вы не дадите стабилитрон 5 Вт, даже если будете запускать систему без подключенного устройства (только маленькие искры каждого волнового цикла на самом деле превышают 6 В, как я проверил с помощью осциллограф друга).

Вы можете иметь схему SVG здесь:

https://gist.github.com/heltonbiker/6784ebdb864f61ff33ffa340dc9d294b

И последняя вещь (некрасивая, но удивительно прочная и устойчивая к погодным условиям) находится ниже. Обратите внимание, что вам нужны только диоды и конденсаторы, но я собрал светодиоды на одной плате из-за личных предпочтений в этом проекте.

Цепи выпрямителя

| Диоды и выпрямители

Что такое исправление?

Теперь мы подошли к самому популярному применению диода: выпрямительный . Проще говоря, выпрямление — это преобразование переменного тока (AC) в постоянный (DC). Это связано с устройством, которое допускает только односторонний поток электрического заряда. Как мы видели, именно это и делает полупроводниковый диод. Самым простым видом выпрямительной схемы является полуволновой выпрямитель .Он позволяет только половине сигнала переменного тока проходить через нагрузку. (Рисунок ниже)

Схема однополупериодного выпрямителя.

Полуволновое выпрямление

Для большинства силовых приложений однополупериодного выпрямления недостаточно. Гармонический состав выходного сигнала выпрямителя очень велик, и, следовательно, его трудно фильтровать. Кроме того, источник питания переменного тока подает питание на нагрузку только половину каждого полного цикла, что означает, что половина его мощности не используется. Однако однополупериодное выпрямление — очень простой способ снизить мощность резистивной нагрузки. Некоторые двухпозиционные переключатели яркости лампы подают полную мощность переменного тока на нить накаливания лампы для «полной» яркости, а затем полуволновое выпрямление для уменьшения светоотдачи. (рисунок ниже)

Применение однополупериодного выпрямителя: двухуровневый диммер лампы.

В положении переключателя «Dim» лампа накаливания получает примерно половину мощности, которую она обычно получает при работе от двухполупериодного переменного тока.Поскольку полуволновая выпрямленная мощность пульсирует намного быстрее, чем нить накала успевает нагреться и остыть, лампа не мигает. Вместо этого его нить накаливания просто работает при более низкой температуре, чем обычно, обеспечивая меньшую светоотдачу.

Этот принцип быстрой «пульсации» мощности на медленно реагирующее нагрузочное устройство для управления отправляемой на него электрической мощностью широко распространен в мире промышленной электроники. Поскольку управляющее устройство (в данном случае диод) является либо полностью проводящим, либо полностью непроводящим в любой момент времени, оно рассеивает мало тепловой энергии при управлении мощностью нагрузки, что делает этот метод управления мощностью очень энергоэффективным.Эта схема, возможно, является самым грубым из возможных методов подачи импульсной мощности на нагрузку, но ее достаточно для проверки правильности концепции.

Полноволновые выпрямители

Если нам нужно выпрямить переменный ток, чтобы полностью использовать и полупериодов синусоидальной волны, необходимо использовать другую конфигурацию схемы выпрямителя. Такая схема называется двухполупериодным выпрямителем . Один тип двухполупериодного выпрямителя, называемый конструкцией с центральным отводом , использует трансформатор с вторичной обмоткой с центральным отводом и двумя диодами, как показано на рисунке ниже.

Двухполупериодный выпрямитель, исполнение с центральным отводом.

Положительный полупериод

Работа этой схемы легко понять по одному полупериоду за раз. Рассмотрим первый полупериод, когда полярность напряжения источника положительная (+) вверху и отрицательная (-) внизу. В это время проводит только верхний диод; нижний диод блокирует ток, а нагрузка «видит» первую половину синусоидальной волны, положительную вверху и отрицательную внизу. Только верхняя половина вторичной обмотки трансформатора проводит ток в течение этого полупериода, как показано на рисунке ниже.

Двухполупериодный выпрямитель с центральным ответвлением: верхняя половина вторичной обмотки проводит ток в течение положительного полупериода входного сигнала, обеспечивая положительный полупериод на нагрузку.

Отрицательный полупериод

В течение следующего полупериода полярность переменного тока меняется на противоположную. Теперь другой диод и другая половина вторичной обмотки трансформатора пропускают ток, в то время как части схемы, которые ранее пропускали ток в течение последнего полупериода, остаются в режиме ожидания. Нагрузка по-прежнему «видит» половину синусоидальной волны той же полярности, что и раньше: положительная вверху и отрицательная внизу.(Рисунок ниже)

Двухполупериодный выпрямитель с центральным ответвлением: во время отрицательного полупериода на входе нижняя половина вторичной обмотки проводит ток, передавая положительный полупериод на нагрузку.

Недостатки конструкции двухполупериодного выпрямителя

Одним из недостатков этой конструкции двухполупериодного выпрямителя является необходимость трансформатора с вторичной обмоткой с центральным отводом. Если рассматриваемая схема является схемой большой мощности, размер и стоимость подходящего трансформатора значительны.Следовательно, выпрямитель с центральным отводом встречается только в маломощных приложениях.

Другие конфигурации

Полярность двухполупериодного выпрямителя с центральным отводом на нагрузке можно поменять местами, изменив направление диодов. Кроме того, перевернутые диоды можно подключать параллельно к существующему выпрямителю с положительным выходом. Результатом является двухполюсный двухполупериодный выпрямитель с центральным ответвлением, показанный на рисунке ниже. Обратите внимание, что подключение самих диодов такое же, как у моста.

Двухполюсный двухполупериодный выпрямитель с центральным ответвлением

Полноволновые мостовые выпрямители

Существует еще одна, более популярная конструкция двухполупериодного выпрямителя, построенная на основе конфигурации четырехдиодного моста. По понятным причинам эта конструкция называется двухполупериодным мостом . (Рисунок ниже)

Двухполупериодный мостовой выпрямитель.

Направления тока для двухполупериодной схемы мостового выпрямителя показаны на рисунке ниже для положительного полупериода и на рисунке ниже для отрицательного полупериода сигнала источника переменного тока.Обратите внимание, что независимо от полярности входа ток течет через нагрузку в одном и том же направлении. То есть отрицательный полупериод источника является положительным полупериодом при нагрузке.

Ток протекает через два последовательно включенных диода для обеих полярностей. Таким образом, в диодах теряются два диодных падения напряжения источника (0,7 · 2 = 1,4 В для Si). Это недостаток по сравнению с двухполупериодной конструкцией с центральным отводом. Этот недостаток является проблемой только для источников питания с очень низким напряжением.

Двухполупериодный мостовой выпрямитель: протекание тока для положительных полупериодов.

Двухполупериодный мостовой выпрямитель: протекание тока для отрицательных полупериодов.

Схема альтернативного двухполупериодного мостового выпрямителя

Запоминание правильного расположения диодов в схеме двухполупериодного мостового выпрямителя часто может быть неприятным для новичка в электронике. Я обнаружил, что альтернативное представление этой схемы легче запомнить и понять.Это точно такая же схема, за исключением того, что все диоды нарисованы горизонтально и все «указывают» в одном направлении. (Рисунок ниже)

Альтернативный стиль компоновки двухполупериодного мостового выпрямителя.

Полифазная версия с альтернативной компоновкой

Одним из преимуществ запоминания этой схемы для схемы мостового выпрямителя является то, что она легко расширяется до многофазной версии, показанной на рисунке ниже.

Трехфазная двухполупериодная мостовая схема выпрямителя.

Каждая трехфазная линия подключается между парой диодов: один для направления питания на положительную (+) сторону нагрузки, а другой для подачи питания на отрицательную (-) сторону нагрузки.

Полифазные системы с более чем тремя фазами легко встраиваются в схему мостового выпрямителя. Возьмем, к примеру, схему шестифазного мостового выпрямителя, показанную на рисунке ниже.

Шестифазная двухполупериодная мостовая схема выпрямителя.

Когда выпрямляется многофазный переменный ток, сдвинутые по фазе импульсы накладываются друг на друга, создавая более «плавный» выход постоянного тока (с меньшим содержанием переменного тока), чем полученный при выпрямлении однофазного переменного тока. Это явное преимущество в схемах выпрямителя большой мощности, где чисто физический размер фильтрующих компонентов был бы недопустимым, но при этом необходимо получать мощность постоянного тока с низким уровнем шума. Схема на рисунке ниже показывает двухполупериодное выпрямление трехфазного переменного тока.

Трехфазный переменный ток и трехфазный двухполупериодный выход выпрямителя.

Напряжение пульсации

В любом случае выпрямления — однофазном или многофазном — величина переменного напряжения, смешанного с выходным напряжением постоянного тока выпрямителя, называется пульсирующим напряжением .В большинстве случаев, поскольку желаемой целью является «чистый» постоянный ток, пульсации напряжения нежелательны. Если уровни мощности не слишком велики, можно использовать сети фильтрации для уменьшения пульсаций выходного напряжения.

1-импульсные, 2-импульсные и 6-пульсные устройства

Иногда метод выпрямления упоминается путем подсчета количества выходных «импульсов» постоянного тока на каждые 360 o электрического «вращения». Таким образом, однофазная полуволновая выпрямительная схема будет называться 1-импульсным выпрямителем , потому что она вырабатывает одиночный импульс в течение одного полного цикла (360 o ) формы волны переменного тока.Однофазный двухполупериодный выпрямитель (независимо от конструкции, центральный отвод или мост) будет называться 2-импульсным выпрямителем , потому что он выдает два импульса постоянного тока в течение одного цикла переменного тока. Трехфазный двухполупериодный выпрямитель будет называться 6-импульсным блоком .

Фазы цепи выпрямителя

Современная электротехническая конвенция дополнительно описывает функцию схемы выпрямителя с использованием трех полей обозначения фаз , путей и числа импульсов .Однофазная однополупериодная схема выпрямителя получила несколько загадочное обозначение 1Ph2W1P (1 фаза, 1 путь, 1 импульс), что означает, что напряжение питания переменного тока является однофазным, и этот ток на каждой фазе линий питания переменного тока. движется только в одном направлении (пути), и что на каждые 360 o электрического вращения образуется один импульс постоянного тока.

Однофазная двухполупериодная схема выпрямителя с центральным отводом будет обозначена в этой системе обозначений как 1Ph2W2P: 1 фаза, 1 путь или направление тока в каждой половине обмотки и 2 импульса или выходного напряжения за цикл.

Однофазный двухполупериодный мостовой выпрямитель будет обозначен как 1Ph3W2P: то же самое, что и для конструкции с центральным ответвлением, за исключением тока, может проходить обоими путями через линии переменного тока, а не только одним путем.

Схема трехфазного мостового выпрямителя, показанная ранее, будет называться выпрямителем 3Ph3W6P.

Можно ли получить больше импульсов, чем в два раза больше числа фаз в цепи выпрямителя?

Ответ на этот вопрос: да, особенно в многофазных цепях.Благодаря творческому использованию трансформаторов, наборы двухполупериодных выпрямителей могут быть объединены таким образом, чтобы вырабатывалось более шести импульсов постоянного тока для трех фаз переменного тока. Фазовый сдвиг 30, o вводится от первичной к вторичной трехфазного трансформатора, когда конфигурации обмоток не одного типа.

Другими словами, трансформатор, подключенный по схеме Y-Δ или Δ-Y, будет демонстрировать этот сдвиг фазы на 30 o , в то время как трансформатор, подключенный по схеме Y-Y или Δ-Δ, не будет.Это явление можно использовать, подключив один трансформатор по схеме Y-Y к мостовому выпрямителю, а другой трансформатор по схеме Y-Δ питает второй мостовой выпрямитель, а затем параллельно выходам постоянного тока обоих выпрямителей. (Рисунок ниже)

Поскольку формы волны пульсаций напряжения на выходах двух выпрямителей сдвинуты по фазе на 30 o друг от друга, их наложение приводит к меньшей пульсации, чем любой выход выпрямителя, рассматриваемый по отдельности: 12 импульсов на 360 o вместо шести:

Схема многофазного выпрямителя: 3-фазный, 2-канальный, 12-пульсный (3Ph3W12P)

ОБЗОР:

  • Выпрямление — это преобразование переменного тока (AC) в постоянный (DC).
  • Полупериодный выпрямитель — это схема, которая позволяет приложить к нагрузке только один полупериод формы волны переменного напряжения, что приводит к одной не меняющейся полярности на ней. Результирующий постоянный ток, подаваемый на нагрузку, значительно «пульсирует».
  • Двухполупериодный выпрямитель — это схема, которая преобразует оба полупериода формы волны переменного напряжения в непрерывную серию импульсов напряжения одинаковой полярности. Результирующий постоянный ток, подаваемый на нагрузку, не так сильно «пульсирует».
  • Полифазный переменный ток при выпрямлении дает гораздо более «гладкую» форму волны постоянного тока (менее пульсаций напряжения ), чем выпрямленный однофазный переменный ток.

СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ЛИСТЫ:

Потери энергии в трансформаторах, выпрямителях и сетевых адаптерах

Потери энергии в трансформаторах, выпрямителях и сетевых адаптерах

<<<< Индекс

Энергопотери, т трансформаторов, выпрямители и сетевые адаптеры

В этой статье я описываю измерения на трансформаторах, выпрямителях и электросети. переходники.
Цель состоит в том, чтобы увидеть, можно ли сэкономить энергию, используя правильные компоненты.


Сравнение трансформаторов E-I и тороидальных трансформаторов

Сначала я измерил потери энергии в двух трансформаторах, оба мощностью 50 ВА. рейтинг.
Один трансформатор — это обычный трансформатор с сердечником E-I.
Другой трансформатор — с тороидальным сердечником.


Трансформатор с сердечником E-I 2x 24 В 50 ВА

Трансформатор тороидальный 2x 9В 50 ВА

С трансформаторов замерил выходное напряжение на нескольких нагрузках.
Входная мощность трансформатора измерена моим измеритель энергии.
Из этих данных я рассчитал выходную мощность, потери мощности и КПД трансформатор

КПД — это выходная мощность, деленная на входную.
Потери мощности — это разница между выходной мощностью и входной мощностью, мощность потеря преобразуется в тепло в трансформаторе.

Два трансформатора имеют разное выходное напряжение, поэтому я использую его для у двух трансформаторов разные номиналы нагрузочных резисторов.
Выходные обмотки трансформаторов соединены последовательно.

Таблица 1: Потери в трансформаторе с сердечником E-I 2x 24 В 50 ВА

Нагрузка
резистор
параллельно
Выходное напряжение
(Вольт переменного тока)
Входная мощность
(Ватт)
Выходная мощность
(Ватт)
КПД Потери мощности
(Ватт)
9,1 0,000 0.000 9,100
1x 560 Ом 51,0 18,1 4,645 0,257 13,455
2x 560 Ом 50,6 21,9 9,144 0,418 12,756
3x 560 Ом 50,2 25,3 13,500 0,534 11,800
4x 560 Ом 49.8 28,7 17,715 0,617 10,985
6x 560 Ом 49,1 35,5 25,830 0,728 9,670
8x 560 Ом 48,5 42,6 33,604 0,789 8,996
10x 560 Ом 47,7 49,3 40,630 0.824 8,670

Таблица 2: Потери в тороидальном трансформаторе 2x 9 В 50 ВА

Нагрузка
резистор
параллельно
Выходное напряжение
(Вольт переменного тока)
Входная мощность
(Ватт)
Выходная мощность
(Ватт)
КПД Потери мощности
(Ватт)
1,16 0,000 0,000 1.160
1x 82 Ом 20,1 5,33 4,927 0,924 0,403
2x 82 Ом 20,0 9,97 9,756 0,979 0,214
3x 82 Ом 19,7 14,38 14,198 0,987 0,182
4x 82 Ом 19,4 18.70 18,359 0,982 0,341
6x 82 Ом 19,1 27,70 26,693 0,964 1,007
8x 82 Ом 18,7 35,90 34,116 0,950 1,784
10x 82 Ом 18,4 43,50 41,288 0,949 2.212

График 1:
Зависимость КПД от выходной мощности
и зависимости потерь мощности от выходной мощности.
1 = трансформатор с сердечником E-I (см. Таблицу 1)
2 = тороидальный трансформатор (см. Таблицу 2)


Потери в выпрямителях.

Следующие измерения показывают влияние выпрямителей нескольких типов на потеря мощности.

Выпрямитель с 4-мя кремниевыми диодами

Принципиальная схема 1

Тороидальный трансформатор 2x 9В 50 ВА — подключены таким образом к выпрямительной цепи.
Две обмотки 9 В соединены параллельно, выпрямитель состоит из 4 кремниевые диоды (мостовой выпрямитель 3,7А).
Значение elco составляет 4700 мкФ.


Таблица 3: Потери в тороидальном трансформаторе + 4 кремниевых диода, соответствует схеме 1.

Нагрузка
резистор
параллельно
Выходное напряжение
(Вольт постоянного тока)
Входная мощность
(Ватт)
Выходная мощность
(Ватт)
КПД Потери мощности
(Ватт)
13.46 1,17 0,000 0,000 1,170
1x 47 Ом 12,26 3,98 3,198 0,804 0,782
2x 47 Ом 11,84 7,22 5,965 0,826 1,255
3x 47 Ом 11,53 10,15 8,486 0.836 1,664
4x 47 Ом 11,28 13,14 10,829 0,824 2,311
6x 47 Ом 10,80 18,67 14,890 0,798 3,780
8x 47 Ом 10,40 23,41 18,410 0,786 5.000
10x 47 Ом 10.03 27,95 21,404 0,766 6,546

Выпрямитель с 2 кремниевыми диодами

Принципиальная схема 2.

Выпрямитель теперь подключен таким образом с двумя кремниевыми диодами (вместо из 4).
Два диода являются частью мостового выпрямителя 3,7 А, используемого на принципиальной схеме 1, два других диода не используются.

Две обмотки трансформатора соединены последовательно.
Трансформатор такой же тороидальный 2х 9В 50 ВА.
Значение elco составляет 4700 мкФ.

Таблица 4: Потери в тороидальном трансформаторе + 2 кремниевых диода, соответствующие принципиальная схема 2.

Нагрузка
резистор
параллельно
Выходное напряжение
(Вольт постоянного тока)
Входная мощность
(Ватт)
Выходная мощность
(Ватт)
КПД Потери мощности
(Ватт)
13.95 1,17 0,000 0,000 1,170
1x 47 Ом 12,94 4,00 3,563 0,891 0,436
2x 47 Ом 12,47 7,46 6,617 0,887 0,843
3x 47 Ом 12,10 10,60 9,345 0.882 1,255
4x 47 Ом 11,80 13,60 11,850 0,871 1,750
6x 47 Ом 11,23 19,05 16,100 0,845 2,950
8x 47 Ом 10,78 23,86 19,780 0,829 4.080
10x 47 Ом 10.30 28,06 22,572 0,804 5,488

Выпрямитель с 2 диодами Шоттки

Принципиальная схема 3

Теперь 2 кремниевых диода заменены 2 диода Шоттки типа MBR360 (3А 60В).
Трансформатор такой же тороидальный 2х 9В 50 ВА.
Значение elco составляет 4700 мкФ.

Таблица 5: Потери в тороидальном трансформаторе + 2 диода Шоттки, соответствующие принципиальная схема 3

Нагрузка
резистор
параллельно
Выходное напряжение
(Вольт d.в.)
Входная мощность
(Ватт)
Выходная мощность
(Ватт)
КПД Потери мощности
(Ватт)
14,22 1,17 0,000 0,000 1,170
1x 47 Ом 13,30 4,20 3,764 0,896 0,436
2x 47 Ом 12,79 7.69 6,961 0,905 0,729
3x 47 Ом 12,43 10,86 9,862 0,908 0,998
4x 47 Ом 12,10 14,06 12,460 0,886 1,600
6x 47 Ом 11,48 19,51 16,824 0,862 2.686
8x 47 Ом 11,00 24,32 20,596 0,847 3,724
10x 47 Ом 10,57 28,80 23,771 0,825 5,029

График 2:

Значения КПД и потерь мощности из таблиц 3, 4 и 5 показаны на этих графиках.

Использование двух диодов Шоттки дает наилучший КПД, а самые низкие потери мощности.


Потери в нескольких источниках питания и сетях адаптеры

Тороидальный 2x 6В 15 ВА

Я построил этот блок питания со следующими компонентами:
1 тороидальный трансформатор 2x 6V 15 VA
2 диода Шоттки MBR360 и elco 4700 мкФ.

Выходное напряжение не стабилизировано.

Таблица 6: Тороидальный трансформатор 2x 6В 15 ВА

Нагрузка
резистор
параллельно
Выходное напряжение
(Вольт d.в.)
Входная мощность
(Ватт)
Выходная мощность
(Ватт)
КПД Потери мощности
(Ватт)
9,48 <0,50 * 0,000 0,000 <0,500
1x 82 Ом 8,95 1,18 0,977 0,828 0,203
2x 82 Ом 8.65 2,11 1,825 0,865 0,285
3x 82 Ом 8,41 3,05 2,588 0,848 0,462
4x 82 Ом 8,20 3,98 3,280 0,824 0,700
5x 82 Ом 8,01 4,63 3,912 0,845 0.718
6x 82 Ом 7,84 5,56 4,497 0,809 1,063
8x 82 Ом 7,50 6,94 5,488 0,791 1.452
10x 82 Ом 7,23 8,07 6,375 0,790 1,695

* Мой счетчик энергии не может измерять мощность ниже 0.5 W.


Переключаемый сетевой адаптер.

Сетевой адаптер с переключением режимов
Бренд: HQ
Модель: P.SUP.SMP1-BL

Этот адаптер регулируется от 3 до 12 В постоянного тока.
Выходное напряжение стабилизированное, значит постоянное.
Но я заметил, что этот адаптер может вызывать помехи при подключении к например радио или телефоны.

Этот адаптер испытан при выходном напряжении 9 В.

Таблица 7: сетевой адаптер импульсного режима

Нагрузка
резистор
параллельно
Выходное напряжение
(Вольт d.в.)
Входная мощность
(Ватт)
Выходная мощность
(Ватт)
КПД Потери мощности
(Ватт)
9,06 <0,50 0,000 0,000 <0,500
1x 82 Ом 9,05 1,87 0,999 0,534 0,871
2x 82 Ом 9.04 3,01 1,993 0,662 1,017
3x 82 Ом 9,02 4,40 2,977 0,677 1,423
4x 82 Ом 9,00 5,56 3,951 0,711 1,609
5x 82 Ом 8,98 6,72 4,917 0,732 1.803
6x 82 Ом 8,97 8,14 5,887 0,723 2,253
7x 82 Ом 8,95 9,30 6,838 0,735 2,462

Нестабилизированный сетевой адаптер

Нестабилизированный сетевой адаптер.
Марка: MW
Модель: MW79GS

Выходное напряжение регулируется от 3 до 12 В, а также тестировал при 9В.
Максимальный выходной ток 800 мА.

Адаптер имеет внутри небольшой трансформатор с сердечником E-I.


Таблица 8: нестабилизированный сетевой адаптер 800 мА

Нагрузка
резистор
параллельно
Выходное напряжение
(Вольт постоянного тока)
Входная мощность
(Ватт)
Выходная мощность
(Ватт)
КПД Потери мощности
(Ватт)
12,42 2,22 0,000 0,000 2,220
1x 82 Ом 11,56 6,68 1,630 0,244 5 050
2x 82 Ом 10,99 7,58 2,946 0,389 4 634
3x 82 Ом 10,50 8,25 4 034 0,489 4 216
4x 82 Ом 10,08 8,97 4 956 90 236 0,553 4 014
5x 82 Ом 9,74 9,63 5,785 0,601 3 845
6x 82 Ом 9,40 10,21 6,465 0,633 3,745

Стабилизированный сетевой адаптер

Стабилизированный сетевой адаптер.
Марка: Skytronic
Модель: MW300GS

Выходное напряжение регулируется от 1,5 до 12 В, и тестировал при 9В.
Максимальный выходной ток составляет 300 мА.


Таблица 9: стабилизированный сетевой адаптер

Нагрузка
резистор
параллельно
Выходное напряжение
(Вольт постоянного тока)
Входная мощность
(Ватт)
Выходная мощность
(Ватт)
КПД Потери мощности
(Ватт)
9.40 1,60 0,000 0,000 1,600
1x 82 Ом 9,35 6,44 1,066 0,166 5,374
2x 82 Ом 9,32 6,82 2,119 0,311 4,701
3x 82 Ом 9,29 7,93 3,157 0,398 4.773

График 3:
КПД и потери мощности для:
6 = Источник питания с тороидальным трансформатором (см. Таблицу 6)
7 = Импульсный сетевой адаптер (см. Таблицу 7)
8 = Нестабилизированный сетевой адаптер (см. Таблицу 8)
9 = Стабилизированный сетевой адаптер (см. Таблицу 9)


Вывод:

Используя тороидальные трансформаторы, можно сэкономить энергию в источниках питания.
Тороидальный трансформатор, особенно при низком выходном токе, намного лучше, чем трансформатор сердечника E-I.
Также при использовании диодов Шоттки и выпрямителей с 2 ​​диодами (вместо 4), можно сэкономить энергию.

Каждое сокращение потерь может сэкономить в долгосрочной перспективе. немного энергии.
Каждая экономия ватта дает экономию 8,76 кВтч в год.

<<<< Индекс

Преобразование переменного тока в постоянный для лифтов

Вывод на пенсию общей сети постоянного тока
Выпрямители для конкретных зданий 1 — 2000 кВт
Преобразование переменного тока в постоянный для лифтов, Пожарные насосы и прочее.Нагрузки.

  • Департамент города Нью-Йорка Строения одобрены. Календарь № 45573
  • Стандарт UL
  • : протестировано пользователя Met Lab. Файл № E112484
  • соответствует консолидированной Спецификация Эдисона EO-5093 Oct.2002.

Модель Kinetics типа GVR диодный выпрямитель с постоянным потенциалом с регенеративной абсорбционной защитой схема специально разработана и изготовлен для лифтов, пожарных насосы и различные нагрузки обычно найден на распределительном щите постоянного тока сеть.

Kinetics GVR предоставляет клиентам по последнему слову техники, энергии эффективная, бесшумная работа, очень надежный, силовой преобразователь для преобразования сетевого питания переменного тока к источнику постоянного напряжения постоянного тока.

Модель Kinetics GVR является самой надежный выпрямительный выпрямитель сети постоянного тока на рынке. Kinetics произвела больше Выпрямительные выпрямители для сети постоянного тока по США, затем у всех остальных производителей комбинированный.Дизайн GVR основан на на Kinetics очень успешный Выпрямитель JVR; магнит №1 по продажам выпрямитель в мире.

GVR, выпрямитель постоянного напряжения был разработан и изготовлен быть самой дешевой установкой и пусковой блок доступен для подрядчик по установке.Комбинация система выпрямителя с входом переменного тока автоматический выключатель и регенерация абсорбционная цепь, в общем корпус, упакован для уменьшения требования к пространству и установка расходы.

GVR имеет уникальный дизайн будучи «неплавким». Не имеющий силовые предохранители, блок ГВР, позволяет избежать проблем с запуском и обслуживанием обычно связаны с неисправностями шины постоянного тока связанные с устаревшим управлением лифтом и моторы.В случае DC неисправность или перегрузка шины, цепь переменного тока выключатель отключает установку. Как только источник неисправности или исправлена ​​перегрузка, цепь переменного тока выключатель просто сбрасывается. Устраняя предохранители, вводить не нужно корпус выпрямителя изменить дорого и не всегда доступно, полупроводниковые предохранители.

Производство

Kinetics находится в 1 часе езды от Нью-Йорк. Единицы хранятся в районе Нью-Йорка для немедленного Круглосуточная доставка через контракт с компанией Kinetics служба доставки.

Для отдела продаж выпрямителей в Нью-Йорке:

Кейт Секрест
Вице-президент по операциям
609-883-9700 доб. 122
Факс: 609-883-0025
электронная почта: info @ kinetics-industries.com

Круглосуточная доставка: питание постоянного тока от электросети обслуживание выпрямителя перегорания:

A.C. Логистика
732-802-9113
Сотовый: 917-804-8494
64 Grant Ave.
Carteret, NJ 07008

Исследование стратегии управления выпрямительной схемой VIENNA на основе векторного управления

Получено 25 октября 2019 г., принято 19 февраля 2020 г., доступно онлайн 14 мая 2020 г.

1. ВВЕДЕНИЕ

Силовые электронные устройства можно встретить повсюду в нашей жизни. Выпрямители AC – DC распространены.В большинстве выпрямительных устройств используются традиционные методы выпрямления, такие как неуправляемая выпрямительная схема с диодом и полууправляемая выпрямительная схема с тиристором [1]. Эти топологические структуры обычно имеют некоторые недостатки, такие как высокие гармоники тока и низкий коэффициент мощности. Из-за нелинейных выпрямительных характеристик выпрямителей в электрическую сеть вводится большое количество гармоник и реактивной мощности, вызывая серьезные помехи в среде электросети и снижая коэффициент мощности.

Таким образом, вопрос о том, как решить проблему гармонической и реактивной мощности, привлек внимание людей. Снижение гармонического загрязнения окружающей среды энергосистемы — это то, что хотят сделать каждый инженер и правительство, поэтому было разработано множество отраслевых стандартов. Наиболее широко используются ieee519-1992, iec555-2 и iec1000-3-2.

Применение технологии ШИМ (широтно-импульсной модуляции) для управления выпрямителем упрощает управление выпрямителем и обеспечивает отличные характеристики. В то же время синусоидальный ток и напряжение на стороне электросети для обеспечения работы оборудования с единичным коэффициентом мощности.Выпрямитель VIENNA имеет два уровня родственников выпрямителя, выходной уровень выпрямителя VIENNA увеличивается на число. Таким образом, при одинаковом напряжении на шине характеристики низкого напряжения переключения, высокий коэффициент мощности, низкие гармоники входного тока, высокая надежность, хорошие характеристики делают этот выпрямитель горячей темой исследований. Поскольку достоинства стратегии управления определяют производительность выпрямителя, исследование стратегии управления выпрямителем VIENNA имеет важное значение для инженерного применения [2].

2. ПРИНЦИП РАБОТЫ

Выпрямитель VIENNA показан на рисунке 1 с трехфазным симметричным входным источником питания переменного тока и эквивалентной индуктивностью на стороне переменного тока. Он играет роль передачи энергии в выпрямителе и может эффективно подавлять высшие гармоники, генерируемые в процессе переключения, и уравновешивать напряжение каждого плеча моста и входное напряжение сети. Конденсатор на выходной стороне шины постоянного тока с двумя идентичными параметрами составляет трехуровневую структуру.Выпрямитель имеет два силовых диода с быстрым восстановлением на каждое плечо моста, поэтому для выпрямителя требуется шесть силовых диодов с быстрым восстановлением. Выпрямитель также имеет три набора двунаправленных переключателей мощности. Из-за наличия средней линии три фазы независимы друг от друга, и каждая фаза может образовывать независимую однофазную трехуровневую структуру. В данной статье исследуется трехфазная трехпроводная топология.

Рисунок 1 Принципиальная схема принципиальной схемы

VIENNA.

3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ВЕНСКОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ

3.1. Математическая модель в трехфазной системе координат

Для достижения наилучших характеристик управления схема должна быть идеализирована. В процессе построения математической модели выпрямителя VIENNA делаются следующие допущения [3]:

  1. (1)

    форма волны синусоидального напряжения на входе трехфазного переменного тока выпрямителя симметрична;

  2. (2)

    все устройства переключения мощности в анализируемой системе настроены как идеальные компоненты;

  3. (3)

    частота переключения выпрямителя намного выше, чем основная частота стороны входа переменного тока;

  4. (4)

    верхний и нижний параметры емкости шины постоянного тока одинаковы.

Переопределите функцию переключения и установите S j ( j = a, b, c) как функцию фазы J. Эквивалентная принципиальная схема показана на рисунке 2.

Для обеспечения симметрии напряжения трехфазной электросети получено выражение математической модели выпрямителя VIENNA в трехфазной стационарной системе координат ABC. Известно, что выпрямитель VIENNA представляет собой многомерную, сильно связанную нелинейную систему высокого порядка.Уравнение состояния цепи VIENNA в системе координат трехфазного переменного тока может быть выражено как:

Zdydx = AX + BV (1)

3.2. Математическая модель в двухфазной системе координат

Системой нелегко управлять, и расчет затруднен. Чтобы упростить структуру управления системой, выполняется преобразование координат для получения синхронно вращающейся системы координат. В этой системе координат легко рассчитать прямой поток.Пусть ось d в системе координат d q и ось в трехфазной системе координат ABC находятся в одном направлении, поэтому включенный угол равен 0. Преобразование системы координат разделено на две части. Этапы: (1) преобразование координат ABC- αβ . 2) преобразование координат αβ dq . На рисунке 3 показана матрица преобразования из статической системы координат трехфазного переменного тока в статическую систему координат двухфазного переменного тока [4].

Рис. 3. Матрица преобразования

Кларка.

Преобразование ABC- αβ может быть выражено как:

T3s / 2s = 23 (1-12-12032-32) (2)

3.3. Математическая модель в системе координат

d q

Преобразование αβ dq может быть выражено как:

T2s / 2r = (sinwt-coswtcoswtsinwt) (3)

В формуле wt — выходная фаза.

Имитационная модель αβ dq показана на рисунке 4.

Рисунок 4

Имитационная модель αβ dq .

4. СИСТЕМНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЕНСКОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ

4.1. Моделирование разомкнутого контура выпрямителя VIENNA

При проектировании системы управления без обратной связи следует учитывать системный контроллер и управляемый объект. Контроллер выдает управляющий сигнал контролируемому объекту для достижения ожидаемой функции. Система без обратной связи является относительно базовой системой управления. Во-первых, схема разомкнутого контура выпрямителя VIENNA построена для проверки осуществимости и противоинтерференционной способности системы, чтобы провести различие между системой управления без обратной связи и системой управления с обратной связью.Как видно из рисунков 5a и 5b, стабильное выходное напряжение и ток может быть достигнуто при отсутствии помех в системе. Когда в системе есть помехи, выходной сигнал разомкнутой системы с внезапным снижением нагрузки имеет отчетливый скачок, и нет возможности восстановить заданное значение, поэтому способность противодействовать помехам разомкнутой системы бедные.

Рисунок 5

(a) Установившееся напряжение разомкнутого контура выпрямителя VIENNA (вверху) и токовый выход (внизу). (б) Возмущение в разомкнутой системе.

4.2. Замкнутая имитация выпрямителя VIENNA

Схема управления проверена моделированием и экспериментом. Если параметры управления рассчитаны правильно, характеристики схемы могут соответствовать указанным требованиям.

Параметры моделирования системы главных цепей следующие: частота коммутации fs = 10 кГц; Значение индуктивности La = Lb = Lc = 10 мГн; Конденсатор фильтра стабилизированного напряжения С1 = С2 = 2200 мкФ.

На рис. 6a и 6b показаны соответственно форма сигнала моделирования напряжения на стороне постоянного тока и форма сигнала моделирования трехфазного входного напряжения и входного тока выпрямителя VIENNA в установившемся режиме.Входное напряжение переменного тока Va = Vb = Vc = 220 В, выпрямитель при полной нагрузке, полное сопротивление нагрузки для R = 72 Ом, VDC + = VDC− = 425 В.

Рис. 6

(a) Форма сигнала напряжения на стороне постоянного тока. (б) Установившаяся форма волны.

4.3. Моделирование мутационной нагрузки

Для проверки надежности системы и способности подавлять колебания нагрузки в построенной имитационной модели было выполнено моделирование резкого добавления и резкого вычитания нагрузки, а также изменения формы сигнала напряжения и тока на стороне переменного тока и напряжение на стороне постоянного тока наблюдалось (рис. 7a и 7b).

Рисунок 7

(a) Форма выходного напряжения, приложенного нагрузкой. (b) Форма кривой выходного емкостного напряжения, приложенного нагрузкой.

КОНФЛИКТЫ ИНТЕРЕСОВ

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

БЛАГОДАРНОСТИ

Это исследование частично поддерживается проектом Тяньцзиньского уполномоченного по науке и технологиям компании Tianjin Tianke Intelligent and Manufacture Technology Co., Ltd (19JCTPJC53700). Он также поддерживается Проектом сотрудничества и образования между промышленностью и университетами (201802286009) Министерства образования Китая.

ВВЕДЕНИЕ АВТОРОВ

Доктор Фэнчжи Дай

Он получил степень магистра и доктора технических наук в Пекинском технологическом институте, Китай, в 1998 году и Университете Оита, Япония, в 2004 году соответственно. Его основные исследовательские интересы — искусственный интеллект, распознавание образов и робототехника.

С 2003 по 2009 год он работал в Национальном технологическом институте колледжа Мацуэ, Япония. С октября 2009 года он работал в Тяньцзиньском университете науки и технологий, Китай, где в настоящее время является доцентом Колледжа электронной информации. и автоматизация.

г-жа Юйсюань Чжу

Она учится на втором курсе магистратуры Тяньцзиньского университета науки и технологий. Область ее исследований — машинное обучение, анализ больших данных.

г-жа Ди Инь

Она учится на втором курсе магистратуры Тяньцзиньского университета науки и технологий по специальности «интерфейс мозг-компьютер», машинное обучение.

Г-н Яшэн Юань

Он учится на втором курсе магистратуры Тяньцзиньского университета науки и технологий.Его область исследований — глубокое обучение, Интернет вещей.

ССЫЛКИ

[4] Осборн, многоблочный контроллер выпрямителя Dynapower объединяет элементы управления питанием, Prod. Готово., Т. 84, 2019, стр. 32-39.

(PDF) Трехфазный выпрямитель для регулируемого привода с высоким коэффициентом мощности

1646 IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRONICS, VOL. 55, НЕТ. 4, АПРЕЛЬ 2008

Входной линейный ток улучшен за счет использования высокочастотного инжектора тока

. Основным преимуществом этого подхода является то, что

не требует каких-либо дополнительных активных компонентов для ввода высокочастотного тока

.Из-за подачи тока с высокой частотой

катушки индуктивности L

f

и конденсаторы C

f

имеют малые значения. Переключатели инвертора

поддерживают ZVS в течение большей части периода выходного

фазного напряжения, за исключением пика выходного напряжения. Благодаря

, сохраняющему небольшой индекс модуляции и максимальную скважность

около 0,5, период, не связанный с ZVS, исключается. Для исследования производительности предлагаемого метода

на мощном приводе

преобразователь, питающий асинхронный двигатель мощностью 50 кВт, был смоделирован с использованием PSIM.Подробные экспериментальные результаты предложенной схемы

для асинхронного двигателя мощностью 3 л.с. также были предоставлены для проверки работоспособности предложенной схемы. Наблюдается

, что высокий коэффициент мощности поддерживается при различных условиях нагрузки

.

R

ЭФЕРЕНЦИИ

[1] А. Домиджан и Э. Эмбриз-Сантандер, «Краткое изложение и оценка новых

-центовых разработок в области методов подавления гармоник, используемых для регулируемых приводов

», IEEE Trans.Energy Convers., Т. 7, вып. 1, pp. 64–71,

Mar. 1992.

[2] Н. Мохан, М. Растоги и Р. Найк, «Анализ нового интерфейса силовой электроники

с приблизительно синусоидальными трехфазными токами электросети. и регулируемый выход постоянного тока

», IEEE Trans. Мощность Del., Т. 8, вып. 2, pp. 540–

546, Apr. 1993.

[3] П. Пейович и З. Янда, «Оптимальное программирование тока в трехфазном выпрямителе с высоким коэффициентом мощности

на основе двух повышающих преобразователей».

IEEE Trans.Power Electron., Т. 13, вып. 6, pp. 1152–1162,

,

, ноябрь 1998 г.

[4] С. Ким и П. Н. Энджети, «Новый подход к повышению коэффициента мощности

tor и снижению гармоник в трехфазных диодных выпрямителях. —

интерфейс », IEEE Trans. Ind. Appl., Vol. 30, нет. 6, pp. 1557–1563,

Dec. 1994.

[5] A. M. A. Amin, «Снижение гармоник линейного тока в приводах с асинхронными двигателями

с регулируемой скоростью путем подачи гармонического тока», in Proc.IEEE

ISIE, 7–11 июля 1997 г., т. 2. С. 312–317.

[6] Дж. А. М. Бледжис, «Работа в режиме непрерывной проводимости трехфазного диодного мостового выпрямителя

с постоянным напряжением нагрузки», Proc. Inst.

Электр. Eng. — Electric Power Appl., Vol. 152, нет. 2, pp. 359–368,

Mar. 2005.

[7] S. Choi, C.-Y. Вон, Г.-С. Ким, «Новая трехфазная схема выпрямления без гармоник

, основанная на инжекции тока нулевой последовательности», IEEE

Trans.Ind. Appl., Vol. 41, нет. 2, стр. 627–633, март / апрель. 2005.

[8] А. М. Кросс и А. Дж. Форсайт, «Трехфазный изолированный преобразователь

AC – DC с высоким коэффициентом мощности, использующий подачу высокочастотного тока», IEEE Trans.

Power Electron., Т. 18, нет. 4, pp. 1012–1019, Jul. 2003.

[9] Д. Алекса, А. Сырбу и А. Лаар, «Трехфазный выпрямитель с входными токами, близкими к синусоидальному,

и конденсаторами, подключенными к сети переменного тока

. сторона », IEEE Trans. Ind. Electron., т. 53, нет. 5, pp. 1612–1620,

Oct. 2006.

[10] LC Gomes de Freitas, EAA Coelhoy, AP Finazziz, MG Simoesx,

CA Canesin и LC de Freitas, «Программируемый гибрид на основе PFC

многоимпульсный выпрямитель мощности для служебного интерфейса силовых электронных преобразователей

преобразователей »в сб. IEEE PESC, 2005, стр. 2237–2243.

[11] Л. К. Гомес де Фрейтас, М. Г. Симойнс, К. А. Канезин и Л. К. де Фрейтас,

«Программируемый гибридный многоимпульсный выпрямитель мощности на основе PFC для применения чистой энергии ultra

», IEEE Trans.Power Electron., Т. 21, нет. 4,

pp. 959–966, июль 2006 г.

[12] К.М. Чо, WS Oh, YT Kim и HJ Kim, «Новая стратегия переключения

для преобразователей мощности с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ)», IEEE Trans. Инд.

Электрон., Т. 54, нет. 1, pp. 330–337, Feb. 2007.

[13] D.-C. Ли и Ю.-С. Ким, «Управление однофазными преобразователями

AC / DC / AC PWM для приводов с асинхронными двигателями», IEEE Trans.

Ind. Electron., Vol.54, нет. 2, pp. 797–804, Apr. 2007.

[14] Р. Гриньо, Р. Кардонер, Р. Коста-Кастельо и Э. Фоссас, «Цифровое повторение —

управление трехфазным четырехфазным двигателем. -проводной шунтирующий активный фильтр », IEEE Trans.

Ind. Electron., Vol. 54, нет. 3, pp. 1495–1503, Jun. 2007.

[15] Н. Мохан, Т. М. Унделанд, У. П. Роббинс, Power Electronics Con-

verters, Applications, and Design, 3-е изд. Хобокен, Нью-Джерси: Wiley, 2003.

[16] Дж. Хуппунен и Дж. Пирхонен, «ШИМ-инверторный привод с фильтром для высокоскоростного асинхронного двигателя с твердым ротором

», в Conf.Рек. IEEE IAS Annu. Meet-

ing, октябрь 2000 г., т. 3. С. 1942–1949.

[17] Л. Х. Ким, Х. К. Юн, С. Ю. Вон, Ю. Р. Ким и Г. С. Чой, «Конструкция фильтра на выходе

для снижения кондуктивных электромагнитных помех в системе индукционного двигателя с питанием от ШИМ-инвертора», в Proc. IEEE Conf. Power Electron. Drive Syst.,

Октябрь 2001, т. 1. С. 252–256.

Хиралал М. Сурьяванши (M’06) родился в

Нагпуре, Индия, 1 января 1963 года. Он получил

B.E. степень инженерного колледжа Walchand-

ing, Сангли, Индия, в 1988 г., степень магистра

Индийского института науки, Бангалор, Индия,

1994 г., и докторская степень. получил диплом Нагпурского университета,

Нагпур, в 1998 году, все по специальности «Электротехника».

В настоящее время он является доцентом кафедры электротехники

, Национальный технологический институт Висвесварая,

, Нагпур. Его поисковые интересы включают силовую электронику, выделение

, определение размеров опытно-конструкторских работ в области резонансных преобразователей, силовых корректоров коэффициента

, фильтров активной мощности, устройств FACT, многоуровневых преобразователей,

и электроприводов.

Д-р Сурьяванши является членом Института инженеров-электриков, Великобритания,

и Института инженеров (Индия).

Абхишек К. Кулвал родился 17 сентября

1981 года. Он получил B.E. степень инженера по электротехнике —

, Нагпурский университет, Нагпур, Индия, в

2003 и степень ME в интегрированной энергетической системе —

tems Национального технологического института Висвесварая —

, Нагпур, в 2006 г.

В настоящее время он является консультантом по программному обеспечению в Tata

Consultancy Services, Ченнаи, Индия.Его область интересов

— это мощные преобразователи

на базе силовой электроники и приводы с регулируемой скоростью.

Мадхури А. Чаудхари родилась в Махараштре,

Индия, 28 января 1968 года. Она получила степень бакалавра искусств.

степень Университета Амаравати, Амаравати,

Индия, M.Tech. степень от Visvesvaraya Re-

gional College of Engineering, Nagpur Univer-

sity, Нагпур, Индия, и докторская степень. степень от

Национальный технологический институт Висвесварая,

Нагпур, все в области электротехники.

В настоящее время она является профессором кафедры

электротехники, Йешвантрао Чаван Кол-

инженерии, Нагпур. Ее исследовательские интересы

находятся в области силовой электроники, FACTS и приводов постоянного и переменного тока.

Доктор Чаудхари является членом Института инженеров (Индия) и

Индийского общества технического образования.

Виджай Б. Боргате родился в Нагпуре, Индия,

2 января 1960 года. Он получил B.Э. и М. Тех.

степени в области электротехники из Университета Нагпура

, Нагпур, Индия, в 1982 и 1984 годах, соответственно,

, и докторская степень. степень Visvesvaraya

Национальный технологический институт (VNIT), Нагпур.

В настоящее время является доцентом кафедры электротехники

ВНИТ.

Динамическое фазовое моделирование различных многоимпульсных выпрямителей и VSI с питанием от 18-импульсного асимметричного автотрансформаторного выпрямителя для анализа быстрых переходных процессов (журнальная статья)

Юань, Дуншэн, Ван, Шухун и Лю, Илу. Динамическое фазовое моделирование различных многоимпульсных выпрямителей и VSI с питанием от 18-пульсного асимметричного автотрансформаторного выпрямителя для анализа быстрых переходных процессов . США: Н. п., 2020. Интернет. DOI: 10.1109 / доступ.2020.2977270.

Юань, Дуншэн, Ван, Шухун и Лю, Илу. Динамическое фазовое моделирование различных многоимпульсных выпрямителей и VSI с питанием от 18-пульсного асимметричного автотрансформаторного выпрямителя для анализа быстрых переходных процессов .Соединенные Штаты. https://doi.org/10.1109/access.2020.2977270

Юань, Дуншэн, Ван, Шухун и Лю, Илу. Чт. «Динамическое фазовое моделирование различных многоимпульсных выпрямителей и VSI с питанием от 18-импульсного асимметричного автотрансформаторного выпрямителя для анализа быстрых переходных процессов». Соединенные Штаты. https://doi.org/10.1109/access.2020.2977270. https://www.osti.gov/servlets/purl/1661205.

@article {osti_1661205,
title = {Динамическое фазовое моделирование различных многоимпульсных выпрямителей и VSI с питанием от 18-пульсного асимметричного автотрансформаторного выпрямителя для анализа быстрых переходных процессов},
author = {Юань, Дуншэн и Ван, Шухун и Лю, Илу},
abstractNote = {Чтобы изучить быстрое моделирование динамических характеристик, вызванных переключением силовой электроники, теория динамического фазора (DP), основанная на разложении Фурье во времени и сдвиге частоты, сначала применяется к моделированию различных многоимпульсных выпрямителей.Модель DP для симметричного 12-импульсного блока выпрямителя с фазовращателем (PSR-RU) получена с помощью понижения порядка модели, соотношения между выводами переменного и постоянного тока и расширения ряда Тейлора. Предлагается модель DP асимметричного 18-импульсного автотрансформаторного выпрямительного блока (AT-RU), основанная на функциях переключения, выраженных в области DP. Между тем, модель DP инвертора источника напряжения (VSI), питаемого асимметричным 18-импульсным AT-RU, построена с помощью уравнений гармонического пространства состояний (HSS). Как в сбалансированных, так и в несбалансированных условиях, хорошая точность вычислений и высокая скорость моделирования разработанных моделей DP подтверждаются подробным моделированием во временной области (TD).},
doi = {10.1109 / access.2020.2977270},
url = {https://www.osti.gov/biblio/1661205}, journal = {IEEE Access},
issn = {2169-3536},
число = 99,
объем = 8,
place = {United States},
год = {2020},
месяц = ​​{3}
}

Многоимпульсные выпрямители с тиристором



1. ВВЕДЕНИЕ

Многоимпульсные диодные выпрямители, представленные в предыдущем разделе, являются обычно используется в приводах с питанием от инвертора напряжения (VSI), в то время как многоимпульсные выпрямители с тиристором, которые обсуждаются в этом разделе, в основном для приводов на базе инвертора источника тока (CSI). Выпрямитель SCR обеспечивает регулируемый постоянный ток для CSI, который преобразует постоянный ток в трехфазный переменный ток ШИМ с переменными частотами.

Этот раздел начинается с обзора шестипульсного выпрямителя SCR, который является строительным блоком для многоимпульсных выпрямителей SCR, за которым следует анализ 12-, 18- и 24-импульсных выпрямителей.Линейный ток THD и коэффициент входной мощности этих выпрямителей исследуются, а результаты представлены в графическом формате.

2. ШЕСТИИМПУЛЬСНЫЙ SCR ВЫПРЯМИТЕЛЬ

На рис. 2-1 показана упрощенная принципиальная схема шестиимпульсного тиристора. выпрямитель, где RC демпферные цепи для устройств SCR опущены. Линейная индуктивность Ls представляет собой общую индуктивность между сетью питания и выпрямителя, включая эквивалентную индуктивность питания, общая индуктивность рассеяния изолирующего трансформатора, если таковой имеется, и индуктивность трехфазного сетевого реактора, которая часто добавляется к системе уменьшения нелинейных искажений линейного тока.На стороне постоянного тока Выпрямитель, дроссель постоянного тока Ld используется для сглаживания постоянного тока. Дроссель обычно состоит из одного магнитного сердечника и двух катушек, одна катушка в положительной шине постоянного тока, а другая — в отрицательной шине. Такой расположение предпочтительнее в приводах среднего напряжения, так как это помогает уменьшить синфазное напряжение, подаваемое на двигатель, не увеличивая стоимость изготовления дросселя [1]. Чтобы упростить анализ, он предполагается, что индуктивность дросселя постоянного тока Ld достаточно велика. таким образом, что постоянный ток Id не имеет пульсаций.Дроссель постоянного тока и нагрузка затем можно заменить регулируемым источником постоянного тока, как показано на рис. 2 1b.

2.1 Идеализированный шестипульсный выпрямитель

Рассмотрим идеализированный шестиимпульсный Выпрямитель SCR, где индуктивность линии Ls на рис. 2-1 принимается быть нулевым. На рис. 2-2 показаны типичные формы сигналов выпрямителя, где va, vb и v_c — фазные напряжения электросети, от ig1 до ig6 — это стробирующие сигналы для переключателей SCR с S1 по S6, а _ — срабатывание угол SCR соответственно.

В течение интервала I (_ / 6 + __ _t <_ / 2 + _) va выше, чем другие два фазных напряжения (vb и vc), что делает S1 смещенным в прямом направлении. Когда S1 запускается в _t = _ / 6 + _ своим стробирующим сигналом ig1, он включается. Положительное напряжение на шине постоянного тока vP относительно земли G равно va. Предполагая, что S6 проводил до включения S1, он продолжает провести до конца интервала I, в течение которого отрицательная шина напряжение vN равно vb.Выходное напряжение постоянного тока можно найти из vd = vP - vN = vab.

Постоянный ток Id протекает от va к vb через S1, нагрузку и S6. Трехфазные линейные токи равны i_a = Id, ib = -Id и ic = 0, как показано. на рис. 2-2.

Во время интервала II (_ / 2 + __ _t <5_ / 6 + _) v_c ниже, чем другие два фазных напряжения (va и vb), что делает S2 смещенным в прямом направлении. На в момент поступления сигнала затвора ig2 включается S2. Проведение S2 делает S6 обратным смещением, заставляя его выключиться.Постоянный ток Затем Id коммутируется с S6 на S2, что приводит к ib = 0 и ic = - Идентификатор. Процесс коммутации в этом случае завершается мгновенно за счет отсутствие индуктивности линии. Выходное напряжение постоянного тока определяется выражением vd vP - vN = vac. Следуя той же процедуре, все ток и напряжение могут быть получены осциллограммы в других интервалах.

Среднее выходное напряжение постоянного тока можно определить по:


(уравнение 2-1)


Фиг.2-1 Упрощенная принципиальная схема шестипульсного выпрямителя тиристора.

… где vab = _2 _VLL sin (_t + _ / 6). Уравнение показывает, что выходное напряжение постоянного тока выпрямителя Vd положительно, когда угол зажигания _ меньше _ / 2 и становится отрицательным, если _ больше _ / 2. Тем не мение, постоянный ток Id всегда положительный, независимо от полярности выходное напряжение постоянного тока.

Когда выпрямитель выдает положительное постоянное напряжение, мощность передается. от питания до нагрузки.При отрицательном постоянном напряжении выпрямитель работает в инвертирующем режиме, а питание от нагрузки подается обратно к поставке. Это часто происходит в приводе CSI на высокой скорости. замедление, при котором кинетическая энергия ротора и его механическая нагрузка преобразуется инвертором в электрическую энергию, а затем отправляется обратно к источнику питания с помощью выпрямителя SCR для быстрого динамического торможения. Следовательно, поток мощности в выпрямителе тиристора является двунаправленным, что также позволяет приводу CSI работать в четырех квадрантах, что является важным функция, обеспечиваемая выпрямителем SCR.

Линейный ток i_a на рис. 2-2 может быть выражен в виде ряда Фурье. как:


(уравнение 2-2)

, где phi_1 — фазовый угол между напряжением питания va и основной частотой. линейный ток ia1.

Среднеквадратичное значение i_a можно рассчитать по формуле:

, из которых полное гармоническое искажение для линейного тока i_a составляет:


(ур. 2-4)

, где Ia1 — среднеквадратичное значение ia1.

Чтобы найти коэффициент мощности смещения (DPF), мы можем обратиться к 1 и 2 на рис. 2-2. Поскольку 1 фиксируется на _ / 6, а 2 равно _ / 6 + _, Угол смещения реактивной мощности составляет:


(ур. 2-5)

Рис. 2-2 Формы сигналов идеализированного шестипульсного выпрямителя с тиристором, работающего при _ = 30 °.

Общий коэффициент мощности для шестипульсного выпрямителя тиристора может быть получен из PF = DPF × DF = = 0,955 cos _ (уравнение 2-6), где DF — искажение коэффициент, определенный в разделе 3.


Рис. 2-3 Осциллограммы напряжения идеализированного шестипульсного тиристорного выпрямителя. действующие под разными углами стрельбы.

На рис. 2-3 показаны формы напряжения выпрямителя с различными углы стрельбы. Среднее выходное напряжение постоянного тока Vd положительно при _ = 45 °, падает до нуля при _ cos _1 = 90 ° и становится отрицательным при _ = 135 °. Максимальное отрицательное значение достигается при _ = 180 °. В практическом выпрямителе где присутствует линейная индуктивность Ls, угол открытия _ должен быть равен менее 180 °, чтобы предотвратить отказ коммутации тиристоров.

2.2 Эффект Линейная индуктивность

При наличии линейной индуктивности Ls коммутация устройств SCR не завершится мгновенно. Рассмотрим случай, когда выходной ток постоянного тока Id переключается с S5 на S1, как показано на Рис. 2-4. Предполагая, что S5 и S6 проводят до включения S1, постоянный ток течет через оба устройства. Процесс коммутации инициируется включением S1 в _.На данный момент входящее устройство S1 включен, его текущий i_a начинает расти с нуля, но не может мгновенный переход к Id из-за индуктивности линии Ls. В это время, текущий i_c в исходящем устройстве S5 начинает уменьшаться, поскольку i_c = Id — ia. В результате три устройства SCR, S1, S5 и S6, проводят одновременно. Коммутация завершается в конце коммутации. интервал, в котором текущий i_a в S1 достигает Id, тогда как текущий i_c в S5 падает до нуля.


Рис. 2-4 Осциллограммы напряжения и тока во время коммутации (_ = 45 °).

Коммутация вызывает снижение среднего постоянного напряжения Vd. С и S1, и S5 проводят одновременно в течение интервала, положительный напряжение шины vP относительно земли G можно выразить как


(ур. 2-7)


(ур. 2-8)


(ур. 2-9)


(ур. 2-10)

Форма волны vP во время интервала также показана на рис.2-4. Заштрихованная область A, представляющая величину снижения напряжения, вызванного по коммутации можно найти по номеру


(ур. 2-11)

(уравнение 2-12)

(уравнение 2-13)

(уравнение 2-14)

Принимая во внимание влияние индуктивности линии Ls, среднее Выходное напряжение постоянного тока шестипульсного выпрямителя с тиристором —


(ур. 2-15)

(уравнение 2-16)


Фиг.2-5 Угол коммутации в зависимости от угла зажигания альфа.

На рис. 2-5 показано соотношение между углом коммутации и угол стрельбы _. Для заданного _, чем ниже значение Ls и Id, тем меньше угол коммутации. На коэффициент входной мощности влияет индуктивностью линии Ls.

Предполагая, что i_a и ic, показанные на рис. 2-4, линейно изменяются во времени в интервале коммутации 1 равно _ / 6. Смещение Угол коэффициента мощности _1 можно рассчитать по:


(ур.2-17)

(уравнение 2-18)

(уравнение 2-19)


Рис. 2-6 Осциллограммы линейного тока в шестипульсном тиристорном выпрямителе с Ls = 0,05 о.е.

2.3 Коэффициент мощности и THD

На рис. 2-6 показаны смоделированные формы сигналов. для линейного тока i_a, когда выпрямитель работает с номинальным линейный ток (Ia1 = 1 p_u). Предполагается, что индуктивность линии Ls равна 0,05 p_u, а угол открытия _ равен 0 ° на рис.2-6а и 30 ° на рис. 2-6б соответственно. Интересно отметить, что форма волны i_a в течение интервала меняется в зависимости от _. Нелинейно возрастает при _ = 0 °. и выглядит несколько линейно для _ = 30 °. Это потому, что линия текущий i_a является функцией _ во время коммутации, заданной i_a = (cos _ — cos (_t + _)), 0 _ _t _


(уравнение 2-20)

На рис. 2-6c показано содержание гармоник линейного тока для шестиимпульсного Выпрямитель SCR.Его THD составляет более 20%, что на практике неприемлемо, особенно, когда выпрямитель предназначен для мощных приложений.

На рис. 2-7 показаны THD линейного тока в зависимости от Ia1 с Ls и _ как параметры.

THD уменьшается с увеличением Ia1 и Ls, как показано на рис. 2-7a. Он также уменьшается с увеличением угла открытия _, как показано на рис. 2-7b.

На рис. 2-8 показан профиль входного коэффициента мощности шестиимпульсного тиристора. выпрямитель как функция Ia1 и _.Коэффициент мощности незначительно варьируется с линейным током Ia1.


Рис. 2-7 КНИ линейного тока шестипульсного тиристорного выпрямителя.

Однако он существенно уменьшается при больших значениях _. Это в Собственно, главный недостаток выпрямителя SCR.


Рис. 2-8 Коэффициент мощности шестипульсного тиристорного выпрямителя.


Рис. 3-1 Блок-схема 12-импульсного выпрямителя с тиристором.

3. 12-ИМПУЛЬСНЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ SCR

Блок-схема 12-пульсного выпрямителя с тиристором показана на рис.3-1. Он состоит из фазосдвигающего трансформатора и двух одинаковых шестиимпульсных Выпрямители SCR.

Трансформатор имеет две вторичные обмотки, одна из которых соединена звездой и другой в дельте. Междуфазное напряжение вторичных обмоток обычно составляет половину его первичного линейного напряжения. Выходы постоянного тока два выпрямителя SCR соединены последовательно для одной нагрузки постоянного тока. Предполагается, что дроссель постоянного тока Ld достаточно велик, и результирующий постоянный ток Id не имеет пульсаций.

Как показано на Рис. 3-2, 12-импульсный выпрямитель SCR может использоваться как передняя часть для привода с питанием от CSI. Инвертор преобразует постоянный ток Id к трехфазному току ШИМ iw. Величина i_w пропорциональна до Id, и, таким образом, его можно регулировать выпрямителем через угол зажигания контроль. Детали привода CSI будут обсуждаться позже. разделы.


Рис. 3-2 Привод с питанием от CSI, использующий 12-импульсный выпрямитель SCR в качестве передней панели. конец.


Рис. 3-3 Формы тока 12-пульсного выпрямителя тиристора (Ls = Llk = 0).

3.1 Идеализированный 12-пульсный выпрямитель

Рассмотрим идеализированный 12-пульсный выпрямитель, у которого линейная индуктивность Ls и общая индуктивность рассеяния Llk трансформатора предполагается равной быть нулевым. Формы тока в выпрямителе показаны на рис. 3-3. где i и i — вторичные линейные токи, i_a и iã — первичные токи, относящиеся к вторичной стороне, а i_a — первичная линия ток определяется выражением i_a = ia + iã соответственно.

Ток вторичной линии i_a можно выразить как

.


(уравнение 3-1)

, где _ = 2_f1 — угловая частота напряжения питания. С форма волны i_a имеет полуволновую симметрию, она не содержит гармоники четного порядка. Кроме того, i_a не содержит тройных гармоник. либо за счет сбалансированной трехфазной системы.

Другой вторичный ток i опережает i на 30 °, и его выражение Фурье это

(ур.3-2)

Форма волны для указанного тока ia на рис. 3-3 идентична до i_a, за исключением того, что его величина уменьшается вдвое из-за соотношения витков обмотки, соединенные Y / Y. Ток ia можно выразить в Фурье. серия как


(ур. 3-3)

Когда текущий i_ã относится к первичной стороне, фазовые углы некоторых гармонических токов изменяются из-за соединения обмоток Y /. В результате упомянутый текущий iã не сохраняет ту же форму волны как i_ã.Выражение Фурье для iã равно

(ур. 3-4)

(уравнение 3-5)

, где две доминирующие гармоники тока, 5-я и 7-я, подавлены. помимо 17-го и 19-го.

THD вторичных и первичных токов i_a и i_a может быть определяется ….

THD тока первичной линии i_a в идеализированном 12-пульсном выпрямителе. уменьшается примерно на 50% по сравнению с второстепенной линией текущий i_a.


Рис. 3-4 Типичные формы тока и гармоники 12-пульсный тиристорный выпрямитель с Ls = 0 и Llk = 0,05 о.е.

3.2 Влияние индуктивности линии и утечки

На рис. 3-4 показаны типичные формы сигналов тока для 12-пульсного выпрямителя. с учетом индуктивности рассеяния трансформатора Llk. Выпрямитель работает при условии _ = 0 °, IA1 = 1 p_u, Ls = 0 и Llk = 0,05 о.е. Форма волны для тока вторичной линии i_a близка к трапеции и содержит 5-ю и 7-ю гармоники с величиной 18.8% и 12,7% соответственно. Однако эти две гармоники погашены. фазовращающим трансформатором, и поэтому они не появляются в ток первичной линии iA. Из-за влияния индуктивности рассеяния, THD i_a снижается с 15,3% в идеализированном выпрямителе до 8,61%.


Рис. 3-5 КНИ тока первичной линии и входной коэффициент мощности 12-импульсного тиристора выпрямитель.

3.3 THD и PF

THD тока первичной линии i_a как функция от IA1 и Ls проиллюстрировано на рис.3-5а. По сравнению с шестипульсным выпрямителем SCR, 12-пульсный выпрямитель имеет гораздо лучший профиль THD. Однако обычно не соответствует нормам гармоник, установленным стандартом IEEE 519-1992. Коэффициент входной мощности выпрямителя сильно зависит от режима зажигания. угол, как показано на рис. 3-5b.

4. 18- И 24-ИМПУЛЬСНЫЕ ВЫПРЯМИТЕЛИ ВЫПРЯМИТЕЛЯ

Блок-схема 18-пульсного выпрямителя с тиристором изображена на рис. 4-1. Подобно 18-импульсным диодным выпрямителям, выпрямитель использует фазосдвигающий трансформатор с тремя вторичными обмотками, питающий три одинаковых шестиимпульсных Выпрямители SCR.Конфигурация 24-импульсного выпрямителя тиристора может легко выводится и поэтому не отображается.

На рис. 4-2 показаны типичные формы тока 18-пульсного тиристора. выпрямитель, работающий при условии _ = 0 °, IA1 = 1 p_u, Ls = 0 и Llk = 0,05 p_u, где ia, iã и ia_ — первичные токи от вторичной обмотки трансформатора. Все эти токи имеют тот же коэффициент нелинейных искажений 24,6%, хотя формы сигналов у всех разные. В ток первичной линии i_a не содержит 5-го, 7-го, 11-го или 13-го гармоник, что приводит к почти синусоидальной форме волны с THD только 3.54%.

На рис. 4-3 показаны THD тока первичной линии для 18- и 24-импульсных Выпрямители SCR в сравнении с IA1 с линейной индуктивностью Ls в качестве параметра. Как и ожидалось, 18-пульсный выпрямитель имеет лучший профиль THD линейного тока. чем 12-импульсный выпрямитель SCR, в то время как 24-импульсный выпрямитель превосходит к 18-пульсному выпрямителю. Коэффициент входной мощности 18- и 24-импульсных выпрямители аналогичны 12-ти импульсным и поэтому не представлены.


Рис. 4-1 Блок-схема 18-пульсного тиристорного выпрямителя.


Рис. 4-2 Формы тока и содержание гармоник 18-пульсного Выпрямитель SCR с Ls = 0 и Llk = 0,05 p_u.

5. РЕЗЮМЕ

В этом разделе описывается работа шестипульсного выпрямителя SCR. и его производительность анализируется. Шестипульсный выпрямитель строительный блок для многоимпульсных выпрямителей тиристоров, поэтому обсуждается в деталях.Коэффициент нелинейных искажений линейного тока 12-импульсного выпрямителя тиристора обычно не удовлетворяет требованиям по гармоникам, установленным стандартом IEEE 519-1992. 18-пульсный выпрямитель с тиристором имеет лучший профиль гармоник сетевого тока, в то время как 24-импульсный выпрямитель обеспечивает превосходные характеристики по гармоникам. Коэффициент входной мощности выпрямителей SCR зависит от угла зажигания, что является основным недостатком выпрямителей.

Многоимпульсные выпрямители с тиристором естественно подходят для использования в сетях среднего напряжения. Диски с питанием от CSI.За последнее десятилетие 18-пульсный выпрямитель с тиристором был предпочтительным выбором для привода CSI в качестве переднего конца из-за его хороших соотношение производительности и цены. Однако выпрямитель SCR начинает заменяться. выпрямителями источника тока PWM GCT для более высокого входного коэффициента мощности и лучшая динамическая характеристика.


Рис. 4-3 КНИ тока первичной линии i_a в 18- и 24-импульсном режиме. Выпрямители SCR.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

2019 © Все права защищены. Карта сайта