КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Статические преобразователи электрической энергииВсе необходимые на судах преобразования электрической энергии могут быть обеспечены трансформаторами и электронными устройствами, в которых в отличие от электромеханических преобразователей преобразование энергии осуществляется без использования вращающихся машин и других подвижных элементов. Отсюда название таких преобразователей — статические преобразователи. Статические электронные преобразователи строятся на электровакуумных, ионных и полупроводниковых элементах. На судах преимущественное применение получили полупроводниковые преобразователи. Основными элементами полупроводниковых преобразователей являются полупроводниковые вентили — диоды и тиристоры. Силовые кремниевые вентили, выпускаемые отечественной промышленностью, обеспечивают весьма высокие параметры по току и напряжению: величины тока — до единиц килоампер (ударный ток до 10—20 кА), величины напряжения — до единиц киловольт. Рабочие параметры вентилей остаются стабильными при температурах до 125—140 °С. Это позволяет строить статические преобразователи на мощности от долей ватта до тысяч киловатт, что вполне перекрывает существующие на судах потребности в преобразованиях электрической энергии.
Выпрямители однофазного тока применяются только в установках малой мощности (до единиц киловатт); схема с нулевым выводом (рис. 2.15, б) используется, например, в системах катодной защиты корпуса судна; мостовая схема (рис. 2.15, б) — в системах возбуждения электрических машин, в электроприводе постоянного тока. Более широкое применение на судах получили выпрямители трехфазного тока (табл. 2.7), имеющие высокие технико-экономические показатели. Преимущественное распространение имеет мостовая схема (рис. 2.15, г), отличающаяся наилучшим использованием трансформатора Тр и вентилей V. В установках с низким выходным напряжением и большим током предпочтение отдается шестифазной схеме с уравнительным реактором (рис. 2.15, д). Низкое содержание высших гармоник потребляемых тока и напряжения и малый уровень пульсаций выходного напряжения обеспечивает более сложная двенадцатифазная схема (рис. 2.15, ё). На рис. 2.15 представлены схемы неуправляемых выпрямителей. Схемы управляемых выпрямителей имеют совершенно аналогичную структуру, но в них вместо неуправляемых вентилей (диодов) используются управляемые вентили (тиристоры). За счет изменения угла включения тиристоров а, обеспечиваемого специальным блоком управления, осуществляется управление величиной выходного напряжения выпрямителя (рис. 2.16). В управляемых выпрямителях может также обеспечиваться стабилизация выходного напряжения (в условиях непостоянства питающего напряжения и изменения нагрузки выпрямителя), ограничение выходного тока в определенных пределах и реверсирование (изменение знака) выходного напряжения. Помимо основных элементов или блоков — трансформатора / и блока вентилей 2, осуществляющих основную функцию преобразования напряжения, и блока управления 4 в случае управляемого выпрямителя, выпрямительное устройство может содержать дополнительные блоки (рис. 2.17). Так, для уменьшения пульсаций выходного напряжения служит сглаживающий фильтр 3. Защита выпрямителя в аварийных режимах обеспечивается блоком защиты и сигнализации 5. Классификация инверторов и схема автономного инвертора, получившая распространение на судах, представлены на рис. 2.18. Амплитуда и частота выходного напряжения инвертора, ведомого сетью, определяются источником переменного тока (сетью), совместно с которым данный инвертор работает на общую нагрузку переменного тока. Такие инверторы находят применение в вало-генераторных установках, системах аварийного питания, вентильных электроприводах. Более широкое применение на судах получили автономные инверторы, прежде всего в составе преобразователей частоты в регулируемых приводах переменного тока. Автономный инвертор не связан с сетью переменного тока, и его параметры (амплитуда и частота) могут быть произвольными, в частности может обеспечиваться изменение выходных парамет ов инвертора по требуемому закону. Достоинством схемы автономного инвертора, представленной на рис. 2.18, б, является ее способность устойчиво работать в широком диапазоне изменения частоты и нагрузки. Кроме того, емкость конденсаторов С1 — С6, служащих для выключения тиристоров, меньше, чем в других схемах. Инверторы помимо основного инвертирующего блока / обычно содержат и другие блоки (рис. 2.19). Управление режимами работы инвертора осуществляется блоком управления 2. Для улучшения качества напряжения на выходе инвертора служит фильтр 4. Защита схемы обеспечивается блоком защиты 3. Различают два вида преобразователей частоты: с промежуточным звеном постоянного тока и непосредственные. Преобразователи с промежуточным звеном постоянного тока (рис. 2.20) представляют собой последовательное соединение выпрямителя 1 и инвертора 2. Выпрямитель и инвертор могут быть как неуправляемыми, так и управляемыми. В последнем случае может обеспечиваться регулирование в широком диапазоне частоты и амплитуды выходного напряжения преобразователя.
В непосредственном преобразователе частоты функции выпрямления и инвертирования реализуются в едином полупроводниковом блоке. Обладая лучшими массогабаритными показателями и более высоким КПД, эти преобразователи значительно уступают преобразователям с промежуточным звеном постоянного тока в диапазоне регулирования выходных параметров. В СЭЭС широко используются трансформаторы, являющиеся статическими электромагнитными преобразователями напряжения одного уровня в напряжение другого уровня при постоянстве частоты. На судах используются однофазные и трехфазные трансформаторы с номинальной частотой 50 или 400 Гц. Диапазон значений основных параметров трансформаторов наиболее распространенных судовых типов показан в табл. 2.8. ГЛАВА 3 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ
Дата добавления: 2014-01-05; Просмотров: 8099; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |