Силовые преобразователи в электроснабжении
DESCRIPTION
Лекции по курсу :. Силовые преобразователи в электроснабжении. Кафедра электроснабжения промышленных предприятий Электротехнический институт Томского политехнического университета. Составлено по следующим источникам:. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Силовые преобразователи в электроснабжении](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062217/56813ab2550346895da2b463/html5/thumbnails/1.jpg)
1
Силовые преобразователи в электроснабжении
Лекции по курсу :
Кафедра электроснабжения промышленных предприятий
Электротехнический институтТомского политехнического
университета
![Page 2: Силовые преобразователи в электроснабжении](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062217/56813ab2550346895da2b463/html5/thumbnails/2.jpg)
2
Составлено по следующим источникам:
1. Лукутин Б.В., Обухов С.Г. Силовые преобразователи в электроснабжении. Учебное пособие. – Томск, Изд. ТПУ, 2006.
2. Чебовский О.Г. и др. Силовые полупроводниковые приборы. Справочник. – Ленинград, Энергия, 1985.
3. Руденко В.И. и др. Основы преобразовательной техники. Учебник для ВУЗов, 2-е издание М.: Высш. шк., 1980 – 286 с.
4. Забродин Ю.С. Промышленная электроника: Учебник для вузов. Второе издание, стереотипное.-М.: ООО ИД «Альянс», 2008. -496 с., ил.
![Page 3: Силовые преобразователи в электроснабжении](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062217/56813ab2550346895da2b463/html5/thumbnails/3.jpg)
3
Тема Преобразователи частоты
Преобразователи частоты с непосредственной связью
![Page 4: Силовые преобразователи в электроснабжении](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062217/56813ab2550346895da2b463/html5/thumbnails/4.jpg)
4
Силовая схема трехфазно-трехфазного НПЧ ЕК на основе нулевых преобразовательных схем
Преобразователи частоты с непосредственной связью
А В
I
U1, f1
U2, f2
2 3 4 5 6 II III1
Za Zb Zc
C
![Page 5: Силовые преобразователи в электроснабжении](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062217/56813ab2550346895da2b463/html5/thumbnails/5.jpg)
5
Частота основной гармоники выходного напряжения может быть определена из выражения
Преобразователи частоты с непосредственной связью
mmf
fn 1
112 2
где n – количество полуволн первичного напряжения;m1 – количество фаз первичной сети.
![Page 6: Силовые преобразователи в электроснабжении](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062217/56813ab2550346895da2b463/html5/thumbnails/6.jpg)
6
Временные диаграммы НПЧ с ЕК
Преобразователи частоты с непосредственной связью
ωt
U1, f1
t1
ωt
U2 tп
ωt
U2’
t2 t3 t4
t5 t6 t7
T2
T1
α
![Page 7: Силовые преобразователи в электроснабжении](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062217/56813ab2550346895da2b463/html5/thumbnails/7.jpg)
7
Непосредственный преобразователь частоты трехфазного тока в однофазный, собранный по мостовой схеме
Преобразователи частоты с непосредственной связью
I
УР
Zн
U1, f1
U2, f2
II
УР
![Page 8: Силовые преобразователи в электроснабжении](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062217/56813ab2550346895da2b463/html5/thumbnails/8.jpg)
8
Формирование выходного напряжения при переменном угле регулирования НПЧ
Преобразователи частоты с непосредственной связью
ωt
ωt
U2
0
Т/2 Т/2
β απ/2
π 2π
π
α, β
0
![Page 9: Силовые преобразователи в электроснабжении](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062217/56813ab2550346895da2b463/html5/thumbnails/9.jpg)
9
Формирование выходного напряжения при переменном угле регулирования НПЧ
Преобразователи частоты с непосредственной связью
![Page 10: Силовые преобразователи в электроснабжении](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062217/56813ab2550346895da2b463/html5/thumbnails/10.jpg)
10
Схема и временные диаграммы НПЧ ИК
Преобразователи частоты с непосредственной связью
ωt
ωt
U e1
ωt
ωt
ωt
ωt
ωt
e2 e3e4e5 e6 e1e2 e3 e4e5 e6
K1
K2
K3
K4
K5
K6
t1
t2
t3
t4
t5
t6
t1
t2
t3
t4
t5
T1
Tк
U2
![Page 11: Силовые преобразователи в электроснабжении](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062217/56813ab2550346895da2b463/html5/thumbnails/11.jpg)
11
Структурная схема преобразователя частоты с промежуточным звеном постоянного тока
Выпрямительно-инверторные преобразователи частоты
В Ф АИ
СУВ СУИ
U1, f1, m1 U2, f2, m2
Uу
![Page 12: Силовые преобразователи в электроснабжении](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062217/56813ab2550346895da2b463/html5/thumbnails/12.jpg)
12
Схемы и временные диаграммы инвертора тока (а) и инвертора напряжения (б)
Выпрямительно-инверторные преобразователи частоты
Ud
CId
Ld
+
-
Zн
ωt
iн
Uн=UcUн, iн
Ud
а
Ud
C
Id
+
-
ZнVS1 VS3
VS2
VS4
VD1
VD4
VD3
VD2
ωt
iнUнUн, iн
Ud
VS1-VS2
VD2-VD1
б
0t2 t3 t4t1
![Page 13: Силовые преобразователи в электроснабжении](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062217/56813ab2550346895da2b463/html5/thumbnails/13.jpg)
13
Силовая схема трехфазного мостового инвертора
Выпрямительно-инверторные преобразователи частоты
Ud
C
+
-
АИ ОВ
1 3 5
2 4 6
ZcZa Zb
![Page 14: Силовые преобразователи в электроснабжении](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062217/56813ab2550346895da2b463/html5/thumbnails/14.jpg)
14
Временные диаграммы проводимости вентилей и фазных напряжений на нагрузке трехфазного мостового инвертора
Выпрямительно-инверторные преобразователи частоты
t
t
t
t
t
t
1 1 12 2 2
1 1
4 4 4 4 43 3 3
56 6 6
5 5 56
A
B
C
Ua
Ub
Uc
Ud3
2Ud3
![Page 15: Силовые преобразователи в электроснабжении](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062217/56813ab2550346895da2b463/html5/thumbnails/15.jpg)
15
Преобразователь с суммированием прямоугольных напряжений различных частот
Способы улучшения качества выходного напряжения автономных инверторов
ωt
U1
U1 =Ud
Uн
U13 ωt
ωt
ωt
U15
Ud
+
-И1 И2 И3
Zн
U1,f1 U13
,3 f1U15
,5 f1
π 2π
![Page 16: Силовые преобразователи в электроснабжении](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062217/56813ab2550346895da2b463/html5/thumbnails/16.jpg)
16
Виды широтно-импульсной модуляции прямоугольного напряжения: а – двухполярная модуляция; б –однополярная модуляция
Способы улучшения качества выходного напряжения автономных инверторов
ωt
Uн
Ud
Uн
2ππ
α1
α2
πωt
2πUd
а
б
![Page 17: Силовые преобразователи в электроснабжении](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062217/56813ab2550346895da2b463/html5/thumbnails/17.jpg)
17
Регулирование выходного напряжения инвертора с помощью тиристорного ключа в цепи постоянного тока
Способы улучшения качества выходного напряжения автономных инверторов
Ud C
L
+
-
VS
VD АИ
![Page 18: Силовые преобразователи в электроснабжении](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062217/56813ab2550346895da2b463/html5/thumbnails/18.jpg)
18
Регулирование выходного напряжения инвертора с помощью геометрического суммирования напряжений
Способы улучшения качества выходного напряжения автономных инверторов
Ud
+
-
АИАИ
АИдоп
Т1
Т2
Uн
U
Uдоп
φ1
φ2
Uдоп1
Uдоп2
Uн1
Uн2
U
![Page 19: Силовые преобразователи в электроснабжении](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062217/56813ab2550346895da2b463/html5/thumbnails/19.jpg)
19
Фазовый метод регулирования напряжения с помощью последовательно включенных с нагрузкой тиристоров
Способы улучшения качества выходного напряжения автономных инверторов
Ud
+
- Za
АИ
Zb
Zc
![Page 20: Силовые преобразователи в электроснабжении](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062217/56813ab2550346895da2b463/html5/thumbnails/20.jpg)
20
Фазовый метод регулирования напряжения с помощью управляемого обратного выпрямителя
Способы улучшения качества выходного напряжения автономных инверторов
Ud
+
-
Zн
VS1
Lн
Lн
Lв
Lв
VS2
VS3 VS4
VS5 VS6
VS7 VS8
![Page 21: Силовые преобразователи в электроснабжении](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062217/56813ab2550346895da2b463/html5/thumbnails/21.jpg)
21
Временные диаграммы проводимости вентилейи фазных напряжений на нагрузке трехфазного мостового инвертора а – λ = 120 º; б – λ = 90 º
Способы улучшения качества выходного напряжения автономных инверторов
tttttt
1 1 2 2 1 14 4 43 3
6 6 5 5 6
ABCUa
Ub
Uc
Ud2
tttttt
1 2 143
6 5 6
ABCUa
Ub
Uc
4Ud
2
а
б
![Page 22: Силовые преобразователи в электроснабжении](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062217/56813ab2550346895da2b463/html5/thumbnails/22.jpg)
22
Схема вентильного асинхронного электропривода
Практическое использование статических преобразователей частоты
U1, f1
L0
АД
U2, f2C0
L C
УВ АИН ОВ
![Page 23: Силовые преобразователи в электроснабжении](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062217/56813ab2550346895da2b463/html5/thumbnails/23.jpg)
23
Схема питания индукционной тигельной печи
Практическое использование статических преобразователей частоты
В
0,38 кВ
БР ИПУ
ИТП
АВ
![Page 24: Силовые преобразователи в электроснабжении](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062217/56813ab2550346895da2b463/html5/thumbnails/24.jpg)
24
КафедраЭлектроснабжение
промышленных предприятий
56-42-10