Однофазного напряжения

9.44. Схема однофазного мостового автономного инвертора напряжения (а), временные диаграммы напряжений и токов инвертора (б)

В маломощных АЙН кроме тиристоров применяют транзисторы. Работа АЙН рассматривается на примере однофазного мостового преобразователя ( 9.44, а). Напряжение на активно-индуктивной нагрузке ZH появляется при поочередном попарном включении тиристоров TPi, TPt и ТР2, ТРЯ, которые управляются входными импульсами, поступающими от СУ.

В инверторах напряжения можно использовать также однооперационные тиристоры (обычно при потреблении нагрузкой значительного тока). Схема однофазного мостового инвертора напряжения на однооперационных тиристорах с узлом коммутации LKCK показана на 11.13, а.

Принцип работы однофазного мостового инвертора напряжения мало отличается от принципа работы однофазного инвертора тока. В обоих инверторах тиристоры включаются парами в плечи моста, а нагрузка — в горизонтальную диагональ. При включении управляющими импульсами тиристоров ТР\ и 77>2 через них

ся инверторы, ведомые сетью, от автономных инверторов? 5. При каких условиях происходит передача мощности от одного источника к другому в общей цепи? 6. Как осуществляется переход от режима выпрямления к режиму инвертирования в цепи, содержащей источники переменного и постоянного напряжений? 7. В каких пределах возможно изменение угла управления в простейшей схеме инвертора? 8. В чем заключается «опрокидывание» инвертора? 9. Опишите работу однофазного двухполупериодного инвертора, ведомого сетью. 10. Что такое угол опережения и как он связан с углом управления? 11. От чего зависит угол коммутации и как он влияет на внешнюю характеристику инвертора? 12. Опишите работу трехфазного инвертора, ведомого сетью. 13. Какие функции выполняют автономные инверторы? 14. Где применяют автономные тиристорные инверторы? 15. Какие требования предъявляют к автономным инверторам? 16. В чем состоят основные отличия инверторов тока, инверторов напряжения и резонансных инверторов? 17. Перечислите основные схемы автономных инверторов. 18. Поясните принцип работы однофазного инвертора тока с выводом нулевой точки. 19. Поясните принцип работы однофазного мостового инвертора напряжения. 20. Поясните принцип работы последовательного мостового инвертора при разных соотношениях рабочей и собственной частот резонансного контура.

Схема однофазного мостового выпрямителя показана на 5.8.

7.36. Схема однофазного мостового управляемого выпрямителя (а) и кривая выпрямленного напряжения (б)

Рассмотрим условия работы двухфазного ( II. 1, а) и однофазного мостового ( II. 1, б) выпрямителей, питающихся от напряжения прямоугольной формы при активной нагрузке. На II 1.6 приведены временные диаграммы напряжений и токов для этих схем. Эти диаграммы построены, исходя из тех же соображений, что и диаграммы на П.З, а и III.4, б для двухфазной и на П.З, б для схемы Греца. Основное их отличие определяется формой огибающих импульсов.

6.13. Схема однофазного мостового инвертора (а) и временные диаграммы его работы (б)

На 6.13, а приведена схема однофазного мостового инвертора.

Рассмотрим упрощенную схему управления скоростью двигателя постоянного тока М, включенного на стороне постоянного тока однофазного мостового (двухполупериодного) тири-оторного выпрямителя ( 18-22, я). Двигатель имеет обмотку независимого возбуждения ОБ, включенную на неизменное напряжение независимого источника. Для уменьшения пульсаций тока последовательно с двигателем включен дроссель, имеющий достаточно большую индуктивность L. При значительной индуктивности дросселя можно пренебречь пульсациями тока 1 ср в цепи якоря, считая его практически неизменным. Будем считать также, что скорость двигателя мало изменяется в тече-

а — при подведении к фильтру напряжений прямой последовательности; б — то же при обратной последовательности; в — при подведении к фильтру однофазного напряжения (имитация двухфазного КЗ между фазами ас)

Принципиальная схема простейшего выпрямителя, состоящего только из вентиля, приведена на 1.2, а, а временные диаграммы, характеризующие его работу,— на 1.2,6. Такая схема выпрямления называется однофазной однополупериодной, так как в ней выпрямляется только один полупериод подведенного однофазного напряжения. Среднее значение напряжения на потребителе (нагрузочном сопротивлении Кя) — (/„.ср — это полезный эффект выпрямления.

Рассмотрим способ получения однофазного напряжения l/ш с трех обмоток III трехфазного трансформатора. Это становится возможным при их соединении в неправильный открытый треугольник. Как известно, в правильном открытом (разомкнутом) треугольнике напряжение на разомкнутых концах равно нулю. В неправильном открытом треугольнике, приведенном на XI.5, а, в двух обмотках соединены начало и конец (вторая и третья фаза), а обмотка первой фазы началом соединена с началом второй обмотки. Векторная диаграмма напряжений при таком включении показана на эис. XI.5, в. Результирующий вектор напряжений t/щ имеет величии у, равную двойному фазному, и совпадает по направлению с вектором t/j. Если желательно, чтобы все три фазы в одинаковой мере влияли на величину U\\\, то следует число витков обмотки первой фазы выбрать в два раза меньшим, чем второй и третьей фаз. При этом U\\\ будет равно полуторному фазному напряжению.

Простейший трехфазный генератор ( 12.1) подобен рассмотренному в п. 1 § 6.1 источнику однофазного напряжения; он состоит из трех одинаковых плоских витков или катушек, называемых фазами генератора, вращающихся в однородном магнитном поле с равномерной угловой скоростью со вокруг оси, перпендикулярной к направлению магнитных линий. В каждой фазе следует различать начало и конец. Считая, что все катушки намотаны в одном направлении, например по часовой стрелке, можно принять за начало начальный зажим катушки или, наоборот, конечный, но принятое условие должно быть одинаковым для всех фаз. Цепи нагрузки подключаются к генератору с помощью щеток, наложенных на

Следовательно, при одной обмотке якоря преобразователя эффективное значение выходного однофазного напряжения переменного тока меньше в 1/2" раз подводимого к преобразователю напряжения постоянного тока. Поэтому

я, б —с управлением от однофазного напряжения; в — с управлением от гарафазного напряжения

В случае удвоителя частоты питание первичной цепи осуществляется от источника синусоидального однофазного напряжения t/]2. Два напряжения ?/01 и ?/02 между нейтральной точкой О и зажимами / и 2 образуют симметричную двухфазную систему со сдвигом фаз п. Согласно вышеизложенному, в соеди-. ненных последовательно вторичных обмотках могут быть выделены гармоники порядка т = 2- и порядка кратного двум, т. е. все четные гармоники. Однако при симметрии кривой намагничивания четных гармоник быть не может. Для создания несимметрии в кривой намагничивания существует третья обмотка с постоянным подмагничиваю-щим током ?0. ,

ные оси которых совпадают с направлением вала. Вследствие концентрического расположения при повороте ротора взаимоиндуктивность обмоток не меняется. При подаче на зажимы статорной обмотки трансформатора переменного однофазного напряжения с его роторной обмотки снимается неизменное по амплитуде вторичное напряжение. Это напряжение по проводам подается на обмотку возбуждения машинной части. Таким образом удается устранить скользящие контакты.

Каскад, содержащий транзисторы р-п-р и п-р-п, возбуждается от источника однофазного напряжения, т. е. от обычного однотакт-«ого каскада. Такого рода схемы широко используются в бестрансформаторных усилителях, и их рассмотрение выделено в § 6.4.

Для удвоителя частоты питание первичной цепи осуществляется от источника синусоидального однофазного напряжения Uu. Два напряжения U01 и Um между нейтральной точкой 0 и зажимами 1 и 2 образуют симметричную двухфазную систему со сдвигом фаз п. Согласно вышеизложенному, в соединенных последовательно вторичных обмотках могут быть выделены гармоники порядка т = 2 и порядка, кратного двум, т. е. все четные гармоники. Однако при симметрии кривой намагничивания четных гармоник быть не может. Для создания не-

Подача однофазного напряжения на два из трех выводов обмоток, соединенных звездой или треугольником, дает неразный ток в фазах обмотки двигателя.

При отсутствии трехфазного трансформатора сушка двигателя может производиться с помощью сварочного трансформатора. При этом, если двигатель имеет шесть выводных концов, то обмотки его фаз соединяются последовательно. Присоединение однофазного напряжения к трем выводным концам при соединении обмоток двигателя звездой или треугольником дает неравный ток в обмотках двигателя, при этом при соединении звездой нужно соединять вместе два выводных зажима. Поэтому при трёх выводных концах обмоток двигателя нужно периодически пересоединять провода к разным зажимам двигателя .( 2.35).