Разработка энергосберегающей экологически чистой электротехнологии борьбы с нежелательной растительностью, страница 32

Принципиальные схемы непосредственных ПЧ на тиристорах с трехфазным выходным напряжением образуются из трех реверсивных выпрямителей, выполненных по одной из возможных базовых схем. На рис. П5.12 показана схема непосредственного ПЧ трехфазного входного напряжения в трехфазное выходное Uт с нагрузкой ЭТК, соединенной в звезду. Реверсивные выпрямители, образующие отдельные фазы ПЧ, выполнены по трехфазным нулевым (однополупериодным) схемам. Уравнительные реакторы, присутствовавшие в реверсивном выпрямителе, могут быть исключены из схемы. Это становится возможным при использовании алгоритма раздельного управления вентильными комплектами, входящими в состав реверсивных выпрямителей. При этом импульсы управления на тиристоры подаются только на тот вентильный комплект в составе реверсивного выпрямителя, который в данный момент обеспечивает протекание в нагрузке тока определенного направления. В результате контур уравнительного тока оказывается разомкнутым и этот ток между вентильными комплектами становится невозможен.

Рис. П5.12. Схема ПЧ с нагрузкой XYZ ЭТК, соединенной в звезду

Схема непосредственного ПЧ на базе трехфазных мостовых схем выпрямителей показана на рис. П5.13. В случае общей системы входных напряжений для всех мостовых схем фазы нагрузки ПЧ получаются несвязанными. Для соединения фаз нагрузки в звезду требуется наличие входного трансформатора, обеспечивающего питание вентилей каждой выходной фазы преобразователя от своей системы вторичных обмоток. При работе одной выходной фазы непосредственного ПЧ требуется наличие связи нулевой точки трехфазного входного источника с нулевой точкой звезды нагрузки, как это показано пунктиром на рис. П5.12.

Концепция получения управляемого коэффициента преобразования по напряжению больше единицы в циклоконвертерах на ключах аналогична рассмотренной выше концепции повышения коэффициента преобразования в регуляторах переменного напряжения. Функционально повышающий циклоконвертер является специфическим объединением непосредственного ПЧ на вентилях с полным управлением с циклическим методом формирования кривой выходного напряжения и повышающего регулятора переменного напряжения. Схема такого циклоконвертера трехфазного напряжения в однофазное по нулевой схеме показана на рис. П5.14. Ключи К13 работают в режиме ключей непосредственного ПЧ с циклическим управлением и широтно-импульсным регулированием. Таким образом, энергия тока накопительного реактора L циклоконвертера передается "порциями" через ключ К4 в накопительный конденсатор С, обеспечивая при определенных сочетаниях параметров повышение выходного напряжения по сравнению с входным, как в повышающем регуляторе переменного напряжения. Входной ток трехфазно-однофазного циклоконвертера не только является импульсным, но и содержит субгармонику, порождаемую низкой частотой выходного тока.

Рис. П5.13. Схема ПЧ на базе трехфазных мостовых выпрямителей с нагрузкой, соединенной в треугольник

Рис. П5.14. Схема повышающего по напряжению трехфазно-однофазного циклоконвертера

Трехфазно-трехфазный повышающий циклоконвертер получается при объединении трех трехфазно-однофазных циклоконвертеров. Схема такого преобразователя представлена на рис. П5.15. Ключи циклоконвертера К4 в каждой фазе (рис. П5.14) выполнены встречно-параллельным соединением транзисторов и диодов с использованием свойства связности трехфазной нагрузки без нулевого провода. Для получения синусоидального тока в питающей сети из импульсного входного тока циклоконвертера потребуется входной LC-фильтр. Подобным образом можно получить повышающий циклоконвертер на основе объединения циклоконвертера с циклическим управлением и повышающего регулятора пе­ре­менного напряжения на базе схемы Кука. Но если в этом регуляторе переменного напряжения входной ток непрерывен, то в образуемом на его основе по­вы­шающем цик­ло­конвертере, показанном на рис. П5.16, входной ток станет импульсным, т.к. непрерывный входной ток регулятора будет "роздан" ключами циклоконвертера по фазам входного напряжения в виде импульсных токов. И в этом случае потребуется входной LC-фильтр для обеспечения синусоидального тока в фазах источника питания.