Što je pretvarač struje: rad i njegove primjene

Isprobajte Naš Instrument Za Uklanjanje Problema





Pretvarači se koriste za pretvaranje snage iz jednosmjerne u izmjeničnu struju. Pretvarač izvora napona (VSI) i izvor struje pretvarač (CSI) su dvije vrste pretvarača, glavna razlika između pretvarača napona i pretvarača izvora struje je ta što je izlazni napon konstantan u VSI, a ulazna struja konstantna u CSI. CSI je izvor stalne struje koji opskrbljuje ulaz izmjeničnim naponom, a naziva se i pretvaračem istosmjerne veze u kojem je struja opterećenja konstantna. Ovaj članak govori o pretvaraču trenutnog izvora.

Što je pretvarač struje?

Pretvarač izvora struje poznat je i kao pretvarač struje koji pretvara ulazni istosmjerni tok u izmjeničnu struju, a njegov izlaz može biti trofazni ili jednofazni. Prema definiciji izvora struje, idealan izvor struje je vrsta izvora u kojem je struja konstantna i neovisna je o naponu.




Upravljanje pretvaračem trenutnog izvora

Izvor napona povezan je serijski s velikom vrijednošću induktiviteta (Ld) i ovo je krug imenovalo trenutnim izvorom. Shema kruga pogona asinkronog motora napajanog pretvaračem struje prikazana je na donjoj slici.

Pogon s indukcijskim motorom s pretvaračem struje

Pogon s indukcijskim motorom s pretvaračem struje



Krug se sastoji od šest dioda (D1, Ddva, D3, D4, D5, D6), šest kondenzatora (C1, Cdva, C3, C4, C5, C6), šest tiristori (T1, Tdva, T3, T4, T5, T6) koji su fiksni s faznom razlikom od 600. Izlaz pretvarača spojen je na indukcijski motor . Za određenu brzinu, moment se kontrolira mijenjanjem struje istosmjerne veze Ida ta se struja može mijenjati variranjem Vd. Provođenje dviju sklopki u istom zaostajanju ne dovodi do naglog porasta struje zbog prisutnosti velike vrijednosti induktiviteta Ld.

Konfiguracije pogonskog motora induktorskog napajanja pretvarača struje, ovisno o izvoru, prikazane su na donjoj slici.

CSI asinkroni motorni pogoni

CSI asinkroni motorni pogoni

Kad je izvor dostupan u izvoru istosmjerne struje, helikopter se koristi za promjenu struje. Kad je izvor dostupan u izvoru izmjenične struje, tada se koristi potpuno kontrolirani ispravljač za promjenu izlazne struje.


CSI pogon s kontroliranim proklizavanjem zatvorene petlje s regenerativnim lajanjem

Referentna brzina pogreške motora (∆ωm) daje se regulatoru brzine koji je normalno VI regulator, a izlaz VI regulatora je brzina klizanja koja se daje regulatoru klizanja koji je potreban za regulaciju brzine. Brzina klizanja zadana je kontroli protoka, a izlaz je referentna struja Id*to se mora kontrolirati. Brzina klizanja (ωms) i stvarne brzine (ωm) dodaju se i dobit će sinkronu brzinu, iz sinkrone brzine možemo odrediti frekvenciju.

Naredba frekvencije daje se CSI-u jer je pretvarač itekako sposoban kontrolirati frekvenciju. Izlazom CSI možemo kontrolirati promjenom ulazne struje. Referentna struja (Id*) i stvarne struje (Id) dodaje se i dobit će pogrešku struje (∆ Id). Pogreška struje daje se regulatoru struje koji kontrolira struju istosmjerne veze i na osnovu struje istosmjerne veze možemo kontrolirati α, a ta α će odrediti napon na osnovu kojeg možete odrediti, koliko struje će se promijeniti. Ovo je CSI pogon sa zatvorenim kliznim nadzorom i regenerativnim kočenjem. To je rad CSI pogona zatvorene petlje s kontroliranim proklizavanjem s regenerativnim kočenjem i njegov shematski prikaz prikazan je na donjoj slici.

CSI pogon s kontroliranim proklizavanjem i regenerativnim kočenjem

CSI pogon s kontroliranim proklizavanjem i regenerativnim kočenjem

Glavna prednost CSI napajanog pogona je, pouzdaniji je od pogonskog napajanja pretvarača napona, a nedostatak je što ima niži raspon brzina, sporiji dinamički odziv, pogon radi uvijek u zatvorenoj petlji i nije prikladan za višenamjenske -motorni pogon.

Pretvarač struje s R-opterećenjem

Shema sklopa pretvarača strujnog izvora s R-opterećenjem prikazana je na donjoj slici.

Pretvarač struje s R-opterećenjem

Pretvarač struje s R-opterećenjem

Krug se sastoji od četiri tiristorska prekidača (T1, Tdva, T3, T4), JaSje struja ulaznog izvora koja je konstantna i možete vidjeti da nije povezana nijedna paralelna dioda. Stalna struja osigurava se povezivanjem izvora napona u seriji s velikom induktivnošću. Znamo da je svojstvo induktivnosti da neće dopustiti naglu promjenu struje, pa kad spojimo izvor napona s velikom induktivnošću, tada će struja proizvedena na njemu biti konstantna. Osnovni faktor rasipanja pretvarača strujnog izvora s otpornim opterećenjem jednak je jedinici.

Parametri pretvarača struje s R-opterećenjem

Ako pokrenemo T1i Tdvaod 0 do T / 2 tada su izlazna struja i izlazni napon izraženi kao

Ja0= JaS> 0

V0= Ja0R

Ako pokrenemo T3i T4od T / 2 do T tada su izlazna struja i izlazni napon izraženi kao

Ja0= -IS> 0

V0= Ja0R<0

Izlazni valni oblik pretvarača strujnog izvora s R-opterećenjem prikazan je na donjoj slici

Izlazni valni oblik pretvarača struje s R-opterećenjem

Izlazni valni oblik pretvarača struje s R-opterećenjem

U slučaju otpornog opterećenja potrebna je prisilna komutacija. Od 0 do T / 2, T1i Tdvaprovode i od T / 2 do T, T3& T4provode. Dakle, kut provođenja svake sklopke bit će jednak ᴨ, a vrijeme provođenja svake sklopke jednako T / 2.

Ulazni napon otpornog opterećenja izražava se kao

Vu= V0(od 0 do T / 2)

Vu= -V0(od T / 2 do T)

RMS izlazna struja i RMS izlazni napon otpornog opterećenja CSI izraženi su kao

Ja0 (RMS)= JaS

V0 (RMS)= Ja0 (RMS)R

Prosječna i efektivna tiristorska struja CSI s otpornim opterećenjem je

JaT (prosječno)= JaS/dva

JaT (RMS)= JaS/ √2

Fourierov niz izlazne struje i izlaznog napona CSI s otpornim opterećenjem je

Temeljna komponenta efektivne izlazne struje je

Ja01 (RMS)= 2√2 / ᴨ * IS

Faktor izobličenja pretvarača struje s R-opterećenjem je

g = 2√2 / ᴨ

Ukupno harmonijsko izobličenje izražava se kao

THD = 48,43%

Temeljna komponenta prosječne i efektivne tiristorske struje je

JaT01 (prosječno)= Ja01 (maksimum)/ ᴨ

JaT01 (RMS)= Ja01 (maksimum)/ dva

Temeljna snaga opterećenja izražava se kao

V01 (RMS)* Ja01 (RMS)* cosϕ1

Ukupna snaga na opterećenju izražava se kao

Ja0 (RMS)dvaR = V0 (RMS)dva/ R

Ulazni napon Vuje uvijek pozitivan jer se snaga uvijek isporučuje od izvora do opterećenja.

Pretvarač struje s kapacitivnim ili C-opterećenjem

Shema spoja kapacitivnog opterećenja pretvarača struje prikazana je na donjoj slici

Pretvarač struje s C-opterećenjem

Pretvarač struje s C-opterećenjem

U valnom obliku od o do T / 2, T1i Tdvase aktiviraju i izlazna struja je I0= JaS. Slično od T / 2 do T,T3i T4se aktiviraju i izlazna struja je I0= -IS.Takovalni oblik struje opterećenja ne ovisi o opterećenju.Izlazni valni oblik CSI pretvarača s C-opterećenjem prikazan je na donjoj slici.

Izlazni valni oblik pretvarača struje s C-opterećenjem

Izlazni valni oblik pretvarača struje s C-opterećenjem

Integracija valnog oblika izlazne struje dat će izlazni napon. Ako je izlazna struja izmjenična, tada je definitivno izlazni napon izmjenična. U shemi sklopa uzima se čisto kapacitivno opterećenje, pa struja dovodi napon za 900

Ja0= JaC= C dV0/ DT

V0(t) = 1 / C ∫ IC(t) dt = 1 / C ∫ I0DT

Ulazni napon C-opterećenja je

V u = V 0 (od 0 do T / 2)

Vu= -V0(od T / 2 do T)

Izlazni napon je pozitivan kadaT1i Tdvaprovode od 0 doπ i kadaT3i T4provodeći od π do 3π / 2, a zatim po defaultuT1i Tdvaidu u obrnutu pristranost zbog pozitivnog naponskog opterećenja, što znači da je u ovom slučaju moguća prirodna komutacija ili komutacija opterećenja, što znači da ne trebamo stavljati vanjski krug ili vanjski komutacijski krug kako bismo isključili tiristor T1i Tdva.Moramo pronaći vrijeme isključenja kruga kada je moguća prirodna komutacija. Vrijeme isključenja kruga izražava se kao

ω0tc= ᴨ / 2

tc= ᴨ / 2 ω0

Parametri pretvarača struje s C-opterećenjem

Prosječna i efektivna tiristorska struja izražava se kao

JaT (prosječno)= JaS/dva

JaT (RMS)= JaS/ √2

Fourierov niz izlazne struje i izlaznog napona kapacitivnog opterećenja je

Temeljni faktor rasipanja CSI s C-opterećenjem jednak je nuli.

Temeljna komponenta izlazne snage izražava se kao

Str01= V01 (RMS)Ja01 (RMS)Cos ϕ1= 0

Temeljna komponenta prosječne i efektivne tiristorske struje je

JaT01 (prosječno)= Ja01 (maksimum)/ ᴨ i jaT01 (RMS)= Ja01 (maksimum)/ dva

Maksimalni izlazni napon je

V0 (maks.)= JaST / 4C

RMS vrijednost ulaznog napona je

Vu (RMS)= Vo (maks.)/ √3

To su parametri pretvarača struje s kapacitivnim opterećenjem.

Prijave

Primjene pretvarača struje su

  • UPS jedinice
  • LT generatori plazme
  • Pogoni izmjeničnih motora
  • Preklopni uređaji
  • Indukcijski motori za pumpe i ventilatore

Prednosti

Prednosti pretvarača struje su

  • Dioda za povratne informacije nije potrebna
  • Komutacija je jednostavna

Mane

Mane pretvarača struje su

  • Potreban je dodatni stupanj pretvarača
  • Pri laganom opterećenju ima problem stabilnosti i usporene performanse

Dakle, ovdje se radi o svemu pregled pretvarača trenutnog izvora , kontrola pretvarača struje, CSI pogon s kliznim nadzorom zatvorene petlje s regenerativnim kočenjem, pretvarač izvora struje s R opterećenjem, primjene, prednosti, nedostaci. Evo, pitanje je za vas koji je trenutni princip rada pretvarača izvora?