Материал: s_electro

Из уравнения регулировочной характеристики выпрямителя (2.9.2) части 1 известно, что выходное напряжение выпрямителя по гладкой составляющей (среднему значению) может меняться при изменении угла регулирования α в соответствии с уравнением

Uвых* (t) =Cp (t) = cosα(t) .

(4.1.1)

Здесь необходимо отметить принципиальное ограничение для максимальной частоты изменения угла регулирования. При естественной коммутации скорость перехода реверсивного выпрямителя из выпрямительного режима работы в инверторный режим определяется скоростью спада кривой напряжения сети от своего максимума до минимума. Значит, при полном диапазоне изменения угла регулироания от 0 до 180 градусов максимальная частота

выходного напряжения не превосходит частоты напряжения питающей сети.

Для «исправления» нелинейности регулировочной характеристики выпрямителя закон изменения угла регулирования от времени α(t) (что, очевидно) должен быть арккосинусоидальным, т.е.

где fм(t) – периодическая переменная функция (модулирующая функция),

форма которой задает по гладкой составляющей форму выходного напряжения непосредственного преобразователя частоты.

Для получения синусоидального выходного напряжения преобразователя частоты форма модулирующей функции должна быть синусоидальной с частотой, определяющей частоту выходного напряжения. Временные диаграммы для напряжений вентильных комплектов одной фазы шестипульсного непосредственного преобразователя частоты по схеме рис. 4.1.3 для этого случая показаны на рис. 4.1.4.

Гипотетические диаграммы для выходных напряжений вентильных комплектов по шестипульсным схемам (рис. 4.1.3) приведены на первых двух диаграммах на рис. 4.1.4 [33]. Они построены при работе условно как бы только одного комплекта – или прямого или обратного. Реальная кривая выходного напряжения по нагрузке складывается из совокупности участков этих двух напряжений вентильных комплектов, взятых соответственно по продолжительности положительной полуволны тока прямого комплекта и отрицательной полуволны тока обратного комплекта реверсивного преобразователя при условии раздельного управления им (см. раздел 3.12 части 1). На третьей диаграмме показано то уравнительное напряжение, определяемое разностью мгновенных значений напряжений прямого и обратного вентильных комплектов, которое было бы на уравнительном реакторе при его наличии в случае совместного

127

Рис. 4.1.4

Кривую мгновенных значений выходного напряжения фазы Х преобразователя можно очевидным образом выразить через мгновенные значения входных напряжений преобразователя и коммутационные функции вентилей в виде

uвых.Х = uвх.А(ψ1 + ψ2 ) +uвх.В(ψ3 + ψ4 ) +uвх.С (ψ5 + ψ6 ) . (4.1.4)

Используя аналогичную запись для других выходных фаз преобразователя, можно объединить их в одну матричную запись в виде

Здесь ψm2m1 – коммутационная матрица выходных напряжений преобразова-

теля, имеющая в общем случае m2 – число строк (по числу выходных фаз преобразователя) и m1 – число столбцов (по числу входных фаз преобразователя), т.е. такую прямоугольную форму:

При соединении трехфазной нагрузки в звезду без нулевого провода напряжение на фазе нагрузки можно построить по методу наложения, что в случае симметричной нагрузки для напряжения фазы Х дает следующее выражение

аналогичное выражению (2.3.9) для трехфазного инвертора напряжения. Формы анодных токов тиристоров и токов фаз на входе преобразователя

частоты можно получить, выразив эти токи через выходные токи преобразователя и коммутационные функции вентилей. Так, ток тиристора 1 выражает-

129