Согласно компоновочных решений ЭТК (рис. П5.6, П5.7), электропреобразователь относится к источникам вторичного электропитания (ИВЭП), а номенклатура и элементы к ним включают как сами модули ИВЭП, так и трансформаторы и дроссели, элементы активной и пассивной электроники, которые используются при создании вторичных систем электропитания ЭТМ, электронной аппаратуры связи, управления и др. Анализ технического уровня ИВЭПи элементов для них, выпускаемых отечественной промышленностью, показывает, что технические и эксплуатационные характеристики изделий не удовлетворяют современным требованиям по удельной мощности, массогабаритным показателям, энергопотреблению, функциональным возможностям, частоте преобразования, КПД, качеству электрической энергии, показателям надёжности в связи с отсутствием необходимой элементной базы.
Предельные рабочие напряжения Uдсовременных СПП приближаются к 10 кВ, а высоковольтные ЭТК требуют технологических напряжений Uт до 18 кВ. Получить такие уровни Uт, превосходящие Uд вентилей, можно в схемах выпрямителей-умножителей напряжения (две простейшие схемы удвоения выпрямленного напряжения представлены на рис. П5.10). Эти схемы и предлагаются в ЭТК, в частности в [121]. На основе схемы, приведенной на рис. П5.10а, строится схема выпрямителя-умножителя с коэффициентом умножения в произвольное (четное и нечетное) число раз, как показано на рис. П5.11, применяемая в устройствах для обработки растений электрическим током при лабораторных исследованиях и ручной обработке (рис. П5.7).
а b
Рис. П5.10. Схемы удвоения выпрямленного напряжения нагрузки, применяемые в ЭТМ
Рис. П5.11. Схема выпрямителя-умножителя с коэффициентом умножения в произвольное число раз, применяемая в лабораторных исследованиях
Альтернативное решение по получению Uт в лабораторных исследованиях, основанное на базовой схеме выпрямления, требовало высоковольтных трансформатора, вентилей и конденсатора, получаемых последовательным соединением вентилей и низковольтных конденсаторов с делителями напряжения. Это решение получалось более дорогим и трудным в конструктивной реализации. Двухтактный выпрямитель-умножитель напряжения позволяет использовать готовые конструктивные модули из однофазных диодных мостовых схем и реально получитьUт около 100 кВ, что требуется в соответствующих экспериментальных исследованиях. Хотя токи высоковольтных лабораторных электротехнологических установок обычно малы (до 1А), мощности могут достигать 102 кВт. В этих случаях выпрямитель-умножитель выполняется с питанием от трехфазной сети, схему которого можно рассматривать как последовательную композицию из четырех трехфазных выпрямителей, выполненных по мостовым схемам выпрямления. Для уменьшения значения емкостей конденсаторов и улучшения качества напряжения такой выпрямитель-умножитель рационально питать переменным напряжением повышенной частоты (400, 800 Гц).
Вопрос применения в ЭТК Uт повышенной частоты f дискутируется более полувека, хотя разрабатываемые и промышленные образцы ЭТК выполнялись на основе промышленной f, а мнение исследователей однозначно относительно высокой эффективности повышеннойf. В ЭТК преобразователи частоты (ПЧ) могут преобразовывать переменное напряжение одной f (постоянной или регулируемой) в переменное напряжение другой f (постоянной или регулируемой). Однокаскадные преобразователи получили название ПЧ с непосредственной связью (или циклоконвертеров за рубежом). В последние годы такие преобразователи на полностью управляемых вентилях стали называть еще матричными преобразователями. Термин "непосредственная связь" добавлен для того, чтобы отличать этот вид ПЧ от двухкаскадных (многокаскадных) ПЧ по структуре выпрямитель - автономный инвертор, называемых еще ПЧ с промежуточным звеном постоянного тока (напряжения) в зависимости от типа автономного инвертора (тока или напряжения).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.