Разработка принципов активной фильтрации тока сетевых источников электропитания средств связи, страница 15


Рис.18. Временные диаграммы токов реакторов 3-х фазного корректора КМ




Pиc.19. Диаграммы , определяющие принцип управления 3-х фазного КМ

Рис.20. Конфигурация цепи корректора с двумя ключевыми элементами

Структура 1. Ключевой элемент S1 находится в открытом состоянии (рис.21,а). Под воздействием положительного напряжения фазы 1 в цепи


Рис.21. Структуры 1 и 2 корректора КМ с двумя ключевыми элементами

протекает ток. Ток реактора LI (Ip1) увеличивается и вызывает появления напряжения на L1.

Структура 2. S1 выключен (рис,21,б), ток реактора L1 Ip1 протекает через DS2; энергия передается конденсатору С. В тот же момент, ток начинает протекать через L2 и L3. Напряжение разности между постоянным выходным напряжением Ud и напряжением фазы 1 (Uф1) находится в противофазе по отношению к напряжению на реакторе L1, что приводит к уменьшению тока реактора L1 (Ip1).


Структура 3. Ip1 уменьшается (рис.22,а.) и становится равным сумме токов реакторов L2 и L3 (Iр2 и Iр3). Обратный диод DS2 выключен.

Риc.22. Структуры 3 и 4 корректора КМ с двумя ключевыми элементами

Структура 4. Ключевой элемент S2 находится в открытом состоянии (рис. 22,6). Фазные напряжения Uф2 и Uф3 вызывают появление напряжение на реакторах L2 и L3.


Структура 5. Прекращается протекание тока (рис.23,а) реактора L1 (Ip1), токи реакторов L2 и L3 (Iр2 и Iр3) продолжают нарастать в отрицательном направлении.

Рис.23. Структуры 5 и б корректора КМ с двумя ключевыми элементами

Структура 6. S2 выключен (рис17,б); токи реакторов L2 и L3 (Ip2 и Iр3) протекают через DS1; энергия передается конденсатору С. Ток начинает протекать через L1. Напряжения разности между постоянным выходным напряжением Ud и напряжениями фаз 2 и 3 находятся в противофазе по отношению к напряжениям, создаваемых на реакторах L2 и L3, соответственно. Что приводит к уменьшению токов на них Iр2 и Iр3.       


Структура 7. Фазный ток Iф1 прекращает протекать (рис. 18,а.).

Рис.24. Структуры 7 и 8 корректора КМ с двумя ключевыми элементами

Структура 8. Фазовый ток Iф2 уменьшается (рис. 18. б) и становится равным току фазы 1; DS1 выключен.

Структура 9. Ключевой элемент S1 находится в открытом состоянии (рис.25). Фазное напряжение Uф1 прикладывается к реактору L1.


Рис.25. Структура 9 корректора КМ с двумя ключевыми элементами


3. Конфигурация цепи корректора КМ с использованием четырех ключевых элементов. Существенным недостатком конфигурации цепи с двумя ключевыми элементами является повышенная амплитуда составляющей пятой гармоники входного тока. Причиной последнего является существование третьей и восьмой структур. В данных структурах два реактора соединяются последовательно, что приводит к возникновению на них разностного напряжения между линейным напряжением и выходным напряжением постоянного тока. Введение в схему вспомогательных ключевых элементов S3 и S4 (рис. 26) позволит исключить структуры 3 и 8, а значит снизить амплитуду  пятой гармоники.

Рис.26. Конфигурация цепи корректора с использованием четырех ключевых элементов

Принципиальная схема рис. 26 имеет 9 промежуточных структур в соответствии с последовательной сменой положений ключевых элементов. На рис 27-31 показаны промежуточные структуры цепи и направления токов в Каждой из структур. Промежуточные структуры соответствуют положительному значению напряжения фазы (Uф1) 1 и отрицательным - для напряжений фаз 2 и 3 на рассматриваемом интервале работы цепи.


Структура 1. Ключевой элемент S1 находится в открытом состоянии (рис. 27, а), фазное напряжение Uф1 прикладывается к реактору L1, ток Ip1  увеличивается.

Рис.27. Структуры 1 и 2 корректора КМ с использованием четырех ключевых элементов