Тиристорные преобразователи напряжения (ТПН)

Нереверсивный ШИП с тиристорным ключом

Рис. 2.33. Нереверсивный ШИП с тиристорным ключом

Внешние характеристики НШИП имеют вид (рис. 2.35)

Рис. 2.35. Внешние характеристики НШИП

Рис. 2.36. Графики опорного напряжения и ЭДС с однополярными (а) и разнополярными (б) импульсами

Блочная структура аналогична ТП (рис. 2.37)

Рис. 2.37. Блочная структура ТПН

Рассмотрим схему ТПН для 3-х фазной нагрузки (рис. 2.38)

Рис. 2.38. Схема для трех фазной нагрузки

Регулирование выходного U ТПН производится также, как и у ТП (за счет запаздывания их открывания для каждой полуволны U_ф сети)

Режим работы ТПН определяется в соответствии с однофазной схемой замещения (рис. 2.39).

Рис. 2.39. Однофазная схема замещения

Пусть в этой схеме VS1, VS2 закорочены напрямую. Тогда:

.

Ток в такой сети будет отставать по фазе на угол φ

.

где U_m – амплитудное напряжение сети

;

,

где φ – угол между U_c и I

Рис. 2.40. График U и I для одной фазы ТПН

Такой ток будет протекать в нагрузке однофазной схемы с тиристорами VS1 и VS2, если VS1 и VS2 открывать в каждый полупериод в моменты времени, соответствующие углу(штриховая линия рис. 2.40).

2.5. Индуктивно-емкостные преобразователи тока.

Простой и надежный ИТ может быть выполнен на основе индуктивно-емкостной цепи, настроенной на резонанс напряжений (рис. 2.41, а).

Рис. 2.41. Схема (а) и векторная диаграмма источника тока (б)

Режим работы индуктивно-емкостного ИТ описывается системой уравнений Кирхгофа

Решая систему уравнений относительно I_H, получаем

Принимая и , получаем

,

где х_р - резонансное значение реактивного сопротивления реактора и конденсатора, Ом; U _C – напряжение сети, В.

На рис. 2.42 приведена схема трехфазного источника тока.

Рис. 2.42. Схема трехфазного индуктивно-емкостного источника тока

Схема симметрична, имеет равные значения параметров одноименных элементов и равные токи в этих элементах. Поэтому для определения режимов работы данного ИТ достаточно составить уравнения Кирхгофа для какой-либо одной фазы схемы. Решая их получим

где – добротность реактора; U_Л – линейное напряжение сети, В. Если , то и .

Выражение (*) представляет собой аналитическую зависимость внешней характеристики ИТ, для которого выходной координатой является ток нагрузки, а возмущающим воздействием – напряжение нагрузки (рис. 2.43).

При

Наклон характеристики определяется статизмом, который при равен:

Рис. 2.43. Внешняя характеристика источника тока

В связи с этим важным показателем индуктивно-емкостного ИТ является максимальное напряжение, на которое должен быть рассчитан реактор.

На рис. 2.44 изображена зависимость напряжения на реакторе от напряжения на нагрузке.

Рис. 2.44. Зависимость напряжения на реакторе от напряжения нагрузки трехфазного индуктивно-емкостного источника тока

Рис. 2.45. Схема (а), Электромеханическая (б) и механические характеристики системы ИТ-Д (в).

Дата добавления: 2014-01-04