Тиристорные преобразователи для двигателей постоянного тока: Тиристорные преобразователи для электропривода постоянного тока

Содержание

Тиристорные преобразователи для электропривода постоянного тока

Российским производителем тиристорных преобразователей для двигателей постоянного тока является компания «Звезда Электроника». Фирма по техзаданию Заказчика разрабатывает и производит изделия, обеспечивающих выполнений задач управления ДПТ  

Во многих отраслях промышленности есть необходимость применения электродвигателей постоянного тока (далее – ДПТ), а значит есть и необходимость плавного пуска, регулирования частоты вращения, реверса и плавного останова.

Устройство, реализующее данные функции, — тиристорный преобразователь может иметь различную структуру в зависимости от возлагаемых на него функций и типа применяемого электродвигателя. Рассмотрим несколько вариантов.

1. Нереверсивный электропривод ДПТ с независимым возбуждением:

 

Здесь в состав тиристорного преобразователя входя два управляемых выпрямителя: один для регулирования напряжения питания якоря, второй – для регулирования тока возбуждения, благодаря чему становится возможным двухзонное регулирование скорости двигателя.

2. Реверсивный электропривод ДПТ с независимым возбуждением:

При нечастом реверсе имеет смысл применить реверсивные пускатели, которые изменяют полярность питающего напряжения для якоря электрической машины, тем самым изменяя направление его вращения. В момент переключения пускателей тиристорный выпрямитель снимает управляющие импульсы с тиристоров, благодаря чему обеспечивается щадящее (безискровое) переключение пускателей. Однако при необходимости частых реверсов более надежным решением является применение двух групп выпрямителей для питания якоря – так называемый реверсивный выпрямитель. В нем смена полярности напряжения якоря осуществляется бесконтактным способом – то есть с помощью тиристоров. Разумеется, такая структура ведет к удорожанию преобразователя, но другого выхода иногда просто нет.

3. Реверсивный привод ДПТ последовательного возбуждения:

 

В нем реверс электродвигателя осуществляется за счет изменения полярности одной из обмоток, например, возбуждения.

Российским производителем тиристорных преобразователей (тиристорных регуляторов скорости) для двигателей постоянного тока является компания «Звезда Электроника». Фирма по техзаданию Заказчика разрабатывает и производит изделия, обеспечивающих выполнений задач управления ДПТ. Все преобразователи фирмы помимо выполнения основных функций имеют:

  • жидкокристаллический дисплей с индикацией параметров (напряжение и ток цепей якоря и возбуждения, аварийные сообщения, программируемые параметры)
  • кнопочную панель управления для программирования устройства
  • электронные защиты – от перегрузки, короткого замыкания, потери фазы, перегрева радиатора охлаждения и т.д.

тиристорные преобразователи для двигателей постоянного тока, цена

Здравствуйте! Вы попали на доску объявлений. Сотрудники Promelectrica.com разместили тут товары, которые Вам могут быть интересны. Информация о наличии по телефону (495)640-04-53

Подробное описание

Коллекторный электродвигатель постоянного тока с электромагнитным возбуждением Д-16Б предназначен для привода специального механизма, а также может быть использован в различных областях техники.

Структура условного обозначения

Д-16Б:

Д - двигатель;

16 - порядковый номер разработки;

Б - модификация исполнения двигателя.

Условия эксплуатации

Температура окружающего воздуха при эксплуатации от минус 60 до 50°С. Пониженное атмосферное давление однократно в течение 5 мин при номинальном вращающем моменте - не ниже 667 Па (5 мм рт.ст).

Верхнее значение относительной влажности воздуха в течение 48ч - 98% при температуре (35±5)°С.

Электродвигатель стоек к воздействию:

Вибрационных нагрузок с диапазоном частот от 5 до 35 Гц и амплитудой не более 1 мм в течение 3 мин.

Вибрационных нагрузок с диапазоном частот от 35 до 2000 Гц и ускорением от 39,2 до 147,2 мс-2 (от 4 до 15 g) в течение 23 мин.

Линейных (центробежных) нагрузок с ускорением 98,1 мс-2 (10 g) в течение 5 мин.

Механические нагрузки воздействуют на места крепления двигателя в любом направлении.

Двигатель выдерживает воздействие:

Вибрационных нагрузок с частотой вибрации от 10 до 2000 Гц и ускорением, действующим вдоль и перпендикулярно оси двигателя, от 20 до 40 мс-2 (от 2 до 4 g) в течение 46 ч в обесточенном состоянии и 2,8 ч при электрической нагрузке.

Ударных многократных нагрузок с ускорением 50 мс-2 (5 g) при количестве ударов 5000 с частотой от 40 до 100 ударов в час и длительностью удара от 5 до 10 мс.

Номинальный режим работы двигателя кратковременный при напряжении питания 27 В:

15 мин при вращающем моменте 1,47 Нм.

5 мин при вращающем моменте 1,76 Нм.

1 с при вращающем моменте 3,43 Нм.

Конструктивное исполнение по способу монтажа в соответствии с ГОСТ 2479-79 IМ3081.

Направление вращения вала левое со стороны выхода вала.

Сопротивление изоляции электрических цепей относительно корпуса двигателя в нормальных климатических условиях при практически холодном состоянии двигателя до ввода в эксплуатацию - не менее 20 МОм.

В течение срока службы и минимальной наработки сопротивление изоляции при практически холодном состоянии двигателя - не менее 1 МОм.

Изоляция электрических цепей относительно корпуса двигателя в нормальных климатических условиях выдерживает без пробоя и перекрытия воздействие испытательного напряжения 500 В (действующее значение) переменного тока частотой 50 Гц.

Степень искрения на коллекторе двигателя при номинальном вращающем моменте и номинальном напряжении питания в нормальных климатических условиях не превышает 2 по ГОСТ 183-74.

Двигатель соответствует требованиям технических условий ОДС.515.151 и комплекта конструкторской документации согласно 1ДС.599.112 СД.

Условия транспортирования двигателя в упаковке предприятия-изготовителя в части воздействия механических факторов соответствуют условиям Л по ГОСТ 23216-78; в части воздействия климатических факторов внешней среды - таким же, как условия хранения 5 по ГОСТ 15150 - 69.

Условия хранения двигателя соответствуют условиям I (отапливаемое хранилище), условиям 3 (неотапливаемое хранилище) и условиям 5 (навесы в макроклиматических районах с умеренным и холодным климатом) по ГОСТ 15150-69.

Эксплуатацию двигателей следует проводить в соответствии с техническим описанием и инструкцией по эксплуатации 1ДС.599.112 ТО.

В процессе хранения двигатель, вмонтированный в аппаратуру изделия, должен подвергаться проверке на функционирование не реже одного раза в год.

При проверке на функционирование двигатель работает при напряжении питания 27 В на холостом ходу или при номинальном вращающем моменте в течение одной минуты.

Изготовитель гарантирует качество двигателя при соблюдении режимов работы и условий эксплуатации. ОДС.515.151

Технические характеристики

Номинальное напряжение питания, В - 27 Номинальный вращающий момент, Нм - 1,76 Номинальная частота вращения, мин-1 - 8000 Потребляемый ток при номинальном вращающем моменте, А, не более - 78 Потребляемый ток при холостом ходе, А, не более - 17 Частота вращения при холостом ходе, мин-1, не более - 10900 КПД, % - 70 Момент инерции якоря, кгм2 - 8,310-4 Масса двигателя, кг, не более - 7

Двигатель в течение 5 мин допускает работу при номинальном вращающем моменте и напряжении питания, лежащем в пределах от 22 до 30 В. При этом в нормальных климатических условиях: частота вращения изменяется в пределах от 6100 до 9000 мин-1; потребляемый ток - не более 88 А.

Двигатель в течение 5 мин работы в выше указанном режиме допускает в течение 30 с работу при вращающем моменте 3,43 Нм. Параметры двигателя при этом не оговариваются.

Двигатель в течение 10 мин допускает работу при вращающем моменте 0,49 Нм, температуре 50°С и напряжении питания, лежащем в пределах от 22 до 30 В с последующей работой при пониженном атмосферном давлении; в течение 20 мин в нормальных климатических условиях с последующим охлаждением.

Частота вращения после работы в указанном режиме с последующим охлаждением и при последующей работе в течение 5 мин при номинальном вращающем моменте и напряжении питания 27 В - не менее 7000 мин-1.

Потребляемый ток в этих же условиях - не более 84 А.

Напряжение трогания при нижнем значении температуры и вращающем моменте 1,47 Нм - не более 8 В.

Напряжение трогания в нормальных климатических условиях при холостом ходе - не более 7 В.

Минимальная наработка двигателя при номинальном напряжении питания 60 ч, в том числе:

20 ч непрерывно при вращающем моменте 0,98 Нм;

40 ч в номинальном режиме, из них 6 ч при верхнем значении температуры и 6 ч при нижнем значении температуры.

Перерыв между включениями двигателя до полного охлаждения.

Минимальный срок службы двигателя - 10,5 лет.

Минимальный срок сохраняемости двигателя в отапливаемом хранилище - 10,5 лет, в том числе:

не более 1 года в упаковке предприятия-изготовителя;

не более 10,5 лет вмонтированным в аппаратуру изделия.

В пределах срока сохраняемости допускается хранение двигателя вмонтированным в аппаратуру защищенного изделия:

не более 5 лет в неотапливаемом хранилище;

не более 1 года под навесом.

Гарантийная наработка в пределах гарантийного срока эксплуатации - 60 ч.

Гарантийный срок эксплуатации - 10,5 лет.

Гарантийный срок хранения - 10,5 лет.

6.2.5. ТИРИСТОРНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА

6.2.5. ТИРИСТОРНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА

В электроприводах постоянного тока различных механизмов еще с 20-х годов наряду с системами «генератор — двигатель» стали находить применение системы «преобразователь — двигатель», основанные на ионных (ртутных) вентилях. Однако широкое развитие статических управляемых и неуправляемых преобразователей переменного тока в постоянный относится к 60-м годам, когда на смену ионным приборам пришли кремниевые диоды и тиристоры. Тиристорные преобразователи достаточно быстро, и в первую очередь в широкорегулируемом электроприводе, заменили генераторы постоянного тока и электромашинные усилители. Замена источников питания с практически «гладким» напряжением на источники пульсирующего напряжения и тока, с одной стороны, осложнили работу электродвигателя постоянного тока, с другой стороны, значительно повысили производительность автоматизированного привода за счет расширения диапазона регулирования частоты вращения, быстродействия и динамики регулирования.

Среди первых отечественных тиристорных преобразователей для электропривода постоянного тока следует отметить разработки Чебоксарского электротехнического НИИ (ЧЭТНИИ) для саранского завода «Электровыпрямитель», Всесоюзного электротехнического института (ВЭИ) для Запорожского электроаппаратного завода, Экспериментального научного института металлорежущего станкостроения (ЭНИМС) для станкостроения с диапазоном регулирования частоты вращения 1:1000.

Развитие тиристорных преобразователей было связано с освоением полупроводниковых вентилей на большие токи. На базе тиристоров со средним током 160 А и напряжением 2600 В в 70-х годах были созданы агрегаты:

для питания якорных цепей и обмоток возбуждения как реверсивных, так и нереверсивных машин на токи от 25 до 1000 А и выпрямленное напряжение 230 и 460 В при напряжении первичных обмоток трансформаторов 380 В и 6–10 кВ;

для питания якорных цепей с током от 800 до 6300 А и выпрямленным напряжением 230, 460, 660 и 825 В при напряжении сети переменного тока 6–10 кВ.

В дальнейшем ограничение по токам было снято. Электротехническая промышленность освоила выпуск тиристорных выпрямителей с системами управления на интегральных схемах, с защитой и диагностикой неисправностей. Установки «преобразователь — двигатель» для станков обеспечивают диапазоны регулирования 1:10 000 для механизмов подач и 1:1000 для механизмов главного движения. Развитие тиристорных выпрямителей сопровождалось уменьшением габаритов, упрощением наладочных работ и повышением надежности.

Кроме тиристорных преобразователей переменного тока в постоянный в тяге получили развитие тиристорные импульсные преобразователи постоянного тока. Завод «Динамо» разработал тиристорно-импульсную систему управления (ТИСУ) для двигателей постоянного тока метрополитена, а Московский энергетический институт — для двигателей трамвайных вагонов.

В перспективе при освоении промышленного выпуска запираемых тиристоров с требуемыми параметрами (ток порядка 1000 А и обратное напряжение 2400–2800 В) комплекты электрооборудования на основе импульсных тиристорных преобразователей могут быть значительно упрощены.

Тиристорные преобразователи.

Тиристорные преобразователи.

Тиристор является полупроводниковым прибором, который состоит из четырех различных по легированию слоев кремния с выводами анода, катода и управляющего электрода. Тиристор:

- является управляемым выпрямителем тока, пропускающим ток только в одном направлении;

- открывается, когда анод становится положительнее катода и протекает ток зажигания;

- открывается в случае приложения к нему напряжения включения;

- при уменьшении тока тиристора до нуля в результате понижения напряжения или изменения знака напряжения тиристор закрывается;

- тиристор может запираться в обоих направлениях.

Тиристор - элемент силовой электроники. Управляющие тиристорные блоки - это электронные схемы с одним или несколькими тиристорами, которые для пропускания тока в одном направлении. Тиристорные, или, как их часто называют, вентильные, преобразователи могут быть одно-, двух-, трех- и шестиимпульсными.

На рис.35 изображены схемы одно- и трехимпульсных тиристорных преобразователей и диаграммы изменений напряжений во времени. Питание преобразователя осуществляется через фазы А и В. Разность во времени Тц прохождения очередного импульса через нулевое значение напряжения составляет для одно-, двух-, трех- и шестиимпульсных преобразователей соответственно 20, 10, 6,6 и 3,3 мкс.

При использовании одно- и двухимпульсных тиристорных преобразователей из-за большой пульсации тока, которая определяется питающим напряжением, происходит сильный нагрев двигателя. Эти преобразователи можно применить для станков с высокими требованиями к точности и небольшими крутящими моментами.

Одноимпульсный тиристорный преобразователь (рис.37) состоит их одного тиристора Т1 для пропуска тока в прямом направлении и тиристора Т2 для реверсирования тока и направления вращения управляемого двигателя. Т1 и Т2 включаются навстречу друг другу. Слева на рис.37 изображена схема непосредственного присоединения тиристорного блока к сети переменного тока. Тиристоры поджигаются импульсами тока в соответствующие моменты от специальной схемы управления в том случае, если напряжение на аноде больше, чем на катоде.

Электродвижущую силу двигателя, пропорциональную выводному напряжению тиристорного блока, нагляднее всего сравнить с зарядом конденсатора в случае, если якорная цепь двигателя не имеет заметной индуктивности.

На рис.37 справа изображена эквивалентная схема с конденсатором С и подключаемым нагрузочным сопротивление Rн. При нагружении двигателя сопротивления Rн должно регулироваться таким образом, чтобы в цепи протекал постоянный ток, пропорциональный нагрузочному моменту двигателя. При нагружении двигателя напряжении конденсатора С должно меняться. В дальнейшем будем рассматривать заряд конденсатора с отключенным нагрузочным сопротивлением.



Нижний график показывает изменение напряжения сети, выходного тиристорного блока, а также поджигающие импульсы и импульсы тока Jа проходящего через двигатель. Анод тиристора Т1 соединен с фазой В, а катод через сопротивление и конденсатор подключен к фазе А. Тиристор Т1 можно зажечь только тогда, когда А станет положительнее В. Момент зажигания для тиристора Т1 определяется углом a, а для тиристора Т2 углом b. Угол a отсчитывается от ближнего нуля синусоидом напряжения сети в направлении положительных значений выходных напряжений. При подаче на тиристор Т1 поджигающего импульса тиристор зажжется и конденсатор будет заряжаться положительными зарядами, если мгновенное напряжение на аноде А положительнее, чем на катоде. Это может произойти, когда мгновенное напряжение сети выше напряжения Uc конденсатора.

В течении двух первых периодов разность между напряжением сети и Uc в момент прохождения тока зажигания велика, велик и емкостный ток при резком возрастании напряжения конденсатора Uc. При уменьшении разности напряжения убывает емкостный ток и уменьшается возрастание напряжение конденсатора.

Чтобы разрядить конденсатор, необходимо зажечь тиристор Т2 в момент времени, соответствующий углу b, который отсчитывается от точки прохождения сетевого напряжения через нуль в направлении отрицательных значений выходного напряжения тиристора.

 

Рис.37 (вверху). Реверсивный одноимпульсный тиристорный преобразователь

Рис.38 (внизу). Схема и диаграмма напряжений трехимпульсного нереверсивного

тиристорного преобразователя

Угол зажигания тиристора Т2 смещен на 1800 относительно угла зажигания a тиристора Т1. Анод тиристора Т2 через резистор соединен с конденсатором, а катод подключен к сети, поэтому напряжение конденсатора Uc должно быть положительнее мгновенного значения напряжения сети. Пока Uc положительно, конденсатор разряжается через тиристор Т1, и энергия отдается обратно в сеть. Такой режим возврата энергии в сеть через тиристор называется инверторным. Дальнейшая зарядка конденсатора возможна отрицательными зарядами при зажигании тиристора Т2. В этом случае углы зажигания должны быть меньше 1800. Разрядка отрицательно заряженного конденсатора будет происходить только через тиристор Т1.

Вследствие индуктивности якорной цепи двигателя и накопления энергии в катушке индуктивности ток якоря в течение короткого времени продолжает течь даже тогда, когда мгновенное напряжение сети становится меньше ЭДС двигателя. Вращательный момент, ускоряющий двигатель, пропорционален току якоря, так что возрастают частота вращения двигателя и, следовательно его ЭДС. Так же обстоит дело при торможении и реверсировании двигателя с помощью тиристора Т2.

При использовании одноимпульсного тиристорного преобразователя ток всегда прерывист. Эта прерывистость может устраняться дополнительными индуктивностями.

Для пуска преобразователя зажигание теоретически должно начинаться при угле a = 0°. Практически чаще всего ограничиваются углом зажигания a = 15°. При торможении от максимальной частоты вращения угол зажигания должен быть меньше 270°. Для обеспечения плавного торможения с учетом потерь в кинематической цепи торможение можно начинать при a= 240°. Таким образом диапазон зажигания для одноимпульсной схемы 15° £ a £ 240°.

На рис.38 показаны схема и диаграмма напряжения трехимпульсного нереверсивного тиристорного преобразователя выполненного по схеме звезды. Преобразователь питается сетевым напряжением через трансформатор. Аноды соединены в одну точку, способную нести полную нагрузку.

При постоянном зажигании тиристоров на выходе преобразователя получаем напряжение Uвых с характерной для него пульсацией. При подаче поджигающего импульса первый тиристор пропускает ток до тех пор, пока мгновенное значение напряжения фазы В станет больше напряжения в фазе А. Затем зажигается тиристор в фазе С. При увеличении угла зажигания a > 30° возникают провалы напряжения. Выходное напряжение Uвых определяется интегрированием напряжения во времени, т.е. площадью под кривой U = f(t). При угле зажигания a = 90° площади по обе стороны оси абсцисс равны и Uвых = 0. При угле зажигания a = 120° преобладает отрицательное напряжение, при этом двигатель будет тормозиться, а тиристорный преобразователь будет работать в инверторном режиме, возвращая энергию в сеть. Таким образом при a < 900 преобразователь работает в выпрямительном режиме, при a > 900 - в инверторном.


Дата добавления: 2015-07-08; просмотров: 549 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: ЛЕКЦИЯ 10. Станки с числовым программным управлением | Основные принципы числового программного управления. | Укрупненная структурная схема системы ЧПУ. | Адаптивные замкнутые системы. | Системы ЧПУ класса NC. | Системы ЧПУ класса CNC. | Электрические приводы подач. | Фотоэлектрический датчик. | Шариковые винтовые пары. | Винто-реечная шариковая передача. |
mybiblioteka.su - 2015-2021 год. (0.008 сек.)

Реализует одно- или трехфазный тиристорный преобразователь для Электроприводы постоянного тока

Уровень детализации модели

Укажите уровень детализации модели для использования:

  • Подробный (по умолчанию)

  • Среднее значение

Поставка

Укажите количество используемых фаз:

  • Однофазный (по умолчанию)

  • Трехфазный

Количество квадрантов

Укажите количество используемых квадрантов.Этот параметр доступен только если параметр Уровень детализации модели установлен установлено значение Среднее значение . Значение по умолчанию - 2 .

Sample Time

Время выборки тиристорного преобразователя в секундах. В значение по умолчанию - 2e-6 .

Рон (Ом)

Внутреннее сопротивление выбранного устройства в Ом. По умолчанию значение 1e-3 .

Сопротивление демпфера Rs (Ом)

Сопротивление демпфера в Ом.Установите сопротивление демпфера . Параметр рупий на инф для устранения амортизаторы от модели. Значение по умолчанию - 10e3 .

Емкость демпфера Cs (F)

Емкость демпфера в фарадах. Установить демпфер емкость Cs параметр до 0 для устранения амортизаторам или к inf для получения резистивного амортизатора. Значение по умолчанию - 900e-9 .

Прямое напряжение Vf (В)

Прямое напряжение тиристоров в вольтах.По умолчанию значение 1,3 .

Линейное среднеквадратичное напряжение (В)

Действующее значение напряжения в вольтах источника питания, подключенного к клемме A + или Клеммы A– (или A, B, C для трехфазного питания) привода. Этот параметр доступен только в том случае, если параметр Уровень детализации модели установлено значение Среднее значение . Значение по умолчанию - 460 .

Частота сети (Гц)

Частота в герцах источника питания, подключенного к A + или A– (или A, B, C для трехфазного питания) клеммы привода.Этот параметр доступен, только если параметр Уровень детализации модели установлено значение Среднее значение . Значение по умолчанию - 60 .

Фаза (град.)

Фазовый угол в градусах источника питания, подключенного к A + или Клеммы A– (или A, B, C для трехфазного питания) привода. Этот параметр доступен только в том случае, если параметр Уровень детализации модели установлено значение Среднее значение . Значение по умолчанию - 0 .

Индуктивность источника (H)

Индуктивность источника в генри источника питания, подключенного к A + или A– (или A, B, C для трехфазного питания) клеммы привод. Этот параметр доступен, только если модель Параметр уровня детализации установлен на Среднее значение и Параметр Количество квадрантов установлен на 2 . Значение по умолчанию - 0,1e-3 .

Индуктивность циркуляционного тока (H):

Индуктивность индукторов циркулирующего тока в генри.Этот параметр отображается только в том случае, если параметр Уровень детализации модели установлено значение Среднее значение и число квадрантов установлен на 4 . Значение по умолчанию - 0 .

Номинальная мощность (Вт)

Номинальная мощность двигателя в ваттах. Этот параметр доступен только когда установлен параметр Уровень детализации модели до Среднее значение . Значение по умолчанию - 5 * 746 .

Доля рассеиваемой номинальной мощности во входных сопротивлениях

Доля номинальной мощности, рассеиваемая на входных сопротивлениях.Эти входные резисторы необходимы из-за источников тока преобразователя. последовательно с индуктивным двигателем. Этот параметр доступен только когда установлен параметр Уровень детализации модели до Среднее значение . Значение по умолчанию - 0,025 .

Инверторы и преобразователи частоты, тиристорные устройства управления двигателями постоянного тока

Инверторы и преобразователи частоты

Инверторы

служат для преобразования энергии постоянного тока в мощность переменного тока необходимой частоты.

Тиристоры используются в качестве переключающих устройств в сильноточных инверторах.В схемах с относительно небольшими значениями протекающих токов могут использоваться мощные полевые или биполярные транзисторы.

На рис. 2.34, и представлена ​​блок-схема преобразователя частоты, использующего инвертор для питания трехфазной нагрузки, соединенной звездой, переменным трехфазным напряжением с регулировкой его значения U и частоты f . В устройствах переключения мощности используются мощные биполярные транзисторы.

Напряжение с частотой промышленной сети U c сначала преобразуется управляемым выпрямителем (B) с фильтром (Ф) в постоянное напряжение U _ требуемого значения. Затем это напряжение поступает на инвертор (И) (рис. 2.34, б), состоящий из шести транзисторов VT1-VT6, пронумерованных в последовательности их включения, показанной на рис. 2.34, в Каждый транзистор открывается на время τ, равное продолжительности одного полупериода требуемого переменного напряжения.

На рис. 2.34, d - ступенчатое напряжение, генерируемое в фазе нагрузки A , а на рис. 2.35 поясняется процесс его формирования.

На схемах рис. 2.35 в виде закрытых ключей показаны только открытые транзисторы для шести последовательных состояний инвертора, соответствующих временным диаграммам рис. 2.34, c. Из анализа этих схем очевидно, что при включении фазы A параллельно или C, выделяется треть напряжения U = к нему, а при включении фазы A последовательно с параллельными фазами B и C, есть две трети напряжения U =.

Рис. 2.34. Инверторный преобразователь частоты:

и - структурная схема; б - схема инвертора; в - временная диаграмма; d - график выходного напряжения

В первых трех состояниях напряжение в фазе A соответствует положительному, а в последних двух - отрицательному полупериоду приложенного к нему переменного тока ступенчатой ​​формы.

Рис. 2.35 . Процесс формирования выходного напряжения преобразователя частоты

Рассуждая таким образом, мы можем убедиться, что фазы B и C будут присоединены так же, как к фазе A, напряжения, но сдвинуты на одну треть и две трети период G соответственно, образуя трехфазную систему напряжений. Изменяя длительность открытого состояния транзистора с помощью схемы управления, можно регулировать частоту формируемого трехфазного напряжения в широком диапазоне, поэтому такие инверторы используются для плавного регулирования скорости вращения. трехфазных асинхронных двигателей.

Тиристорный регулятор двигателя постоянного тока

В приводах постоянного тока и механизмах подачи инструмента для металлорежущих станков широко используются двигатели постоянного тока с независимым возбуждением, которые способны регулировать скорость вращения в широком диапазоне. Такой двигатель (рис. 2.36, а) состоит из статора, на полюса которого намотана обмотка возбуждения (ОН), и ротора, называемого якорем.

Ток возбуждения I B, проходя через OB под действием напряжения UΒ, создает магнитный поток F.На якорь через щетки подается напряжение якоря Ua, которое создает ток якоря I Me. Протекающий по обмоткам обмотки якоря ток I i, взаимодействуя с потоком Ф, создает крутящий момент Mvr

, где К - коэффициент, зависящий от конструкции двигателя (габариты, количество витков обмоток и т. Д.).

Рис. 2.36. Схема подключения двигателя постоянного тока ( a ) и график, поясняющий принципы управления скоростью двигателя (b)

При вращении двигателя в обмотке якоря ЭДС E направляется, согласно правилу Ленца, против приложенного напряжения U и пропорционально количеству оборотов двигателя n:

, где с - коэффициент, который зависит от конструкции двигателя.

Для якорной цепи с равномерным вращением вала по второму закону Кирхгофа можно записать уравнение:

Управление двигателем постоянного тока с использованием тиристора

Тиристоры - это полупроводниковые устройства, предназначенные для коммутации высокой мощности. Как и тиристоры, транзисторы также используются в качестве переключающих устройств. Транзисторы - это крошечный электронный компонент, который изменил мир, мы можем найти их в каждом устройстве, таком как телевизоры, мобильные телефоны, ноутбуки, калькуляторы, наушники и т. Д.Транзисторы адаптируемы и универсальны, мы можем использовать их в качестве усилительного и переключающего устройства, но они не могут выдерживать более высокие токи. Основное различие между транзистором и тиристором - . Транзистору требуется непрерывное переключение питания, чтобы оставаться включенным, но в случае тиристора нам нужно запустить его только один раз, и он остается включенным. Для таких приложений, как цепь аварийной сигнализации, которая должна сработать один раз и оставаться включенной навсегда, мы не можем использовать транзистор. Итак, для решения этих проблем мы используем тиристор .

Тиристор работает только в коммутационном режиме. Тиристор может использоваться для управления высокими постоянными токами и нагрузками. При использовании в качестве переключателя тиристор ведет себя как Electronic Latch , потому что при однократном срабатывании он остается в состоянии проводимости до тех пор, пока не будет сброшен вручную. В этом проекте мы собираемся показать вам , как управлять нагрузкой или двигателем постоянного тока с помощью тиристора . Вы можете заменить двигатель постоянного тока любой другой нагрузкой постоянного тока и управлять любой цепью постоянного тока.

Необходимые материалы

  • Источник постоянного тока 9 В
  • Тиристор - TYN612
  • Двигатель постоянного тока (как нагрузка постоянного тока)
  • Резистор (510, 1кОм)
  • Переключатель
  • Кнопка
  • Соединительные провода

Принципиальная схема

Переключатель S1 в цепи используется для сброса цепи или выключения тиристора.Кнопка S2 Push используется для запуска тиристора путем подачи через него импульса затвора. Положение переключателя S1 может быть заменено нормально разомкнутым переключателем на тиристоре.

Тиристор - TYN612

Здесь, в названии Thyristor TYN612 , «6» указывает значение повторяющегося пикового напряжения в закрытом состоянии, V DRM и V RRM равно 600 В, а «12» указывает значение RMS в открытом состоянии ток, I T (RMS) составляет 12 А.Тиристор TYN612 подходит для всех режимов управления, таких как защита от перенапряжения, цепи управления двигателем, цепи ограничения пускового тока, цепи зажигания емкостного разряда и цепи регулирования напряжения. Диапазон срабатывающего тока затвора (I GT ) составляет от 5 мА до 15 мА. Диапазон рабочих температур от -40 до 125 ° C.

Распиновка и схема тиристора TYN612

Конфигурация выводов тиристора TYN612

Контакт NO.

Имя контакта

Описание

1

К

Катод тиристора

2

А

Анод тиристора

3

G

Затвор тиристора, используемый для запуска

Управление двигателем постоянного тока с помощью тиристорной цепи

Первоначально переключатель S1 и S2 остается в нормально замкнутом и нормально разомкнутом состоянии соответственно.Когда питание включено, тиристоры остаются смещенными в обратном направлении до тех пор, пока не будет подан стробирующий импульс. Для обеспечения стробирующего импульса мы должны использовать кнопку S2. Когда переключатель S2 замыкается, SCR включается и фиксируется, даже когда мы отпускаем кнопку S2.

Когда тиристор самоблокируется в состояние ВКЛ, единственный способ остановить тиристор от проводимости - это отключить подачу питания. Для этого мы используем переключатель S1, который отключает питание схемы, и тиристор сбрасывается или выключается.

Сопротивление R1 используется для обеспечения достаточного тока затвора для включения тиристора.Сопротивление R2 используется для уменьшения чувствительности затвора и увеличения способности dv / dt. Следовательно, это предотвращает ложное срабатывание тиристора. Узнайте больше о тиристоре и способах его запуска здесь.

Введение со схемой, типами и применением

В промышленных приложениях используются два вида электроэнергии: постоянный ток (DC) и переменный ток (AC). Постоянное напряжение и постоянный ток переменного тока доступны напрямую. Однако для разных приложений требуются разные формы, разные напряжения и / или разные токи.Конвертеры нужны для получения разных форм. Эти преобразователи классифицируются как выпрямители, прерыватели, инверторы и циклопреобразователи.

Циклоконвертер - это устройство, которое преобразует переменный ток одной частоты в переменный ток регулируемой, но более низкой частоты без какого-либо постоянного тока или ступени постоянного тока между ними. Он также может быть признан статическим повторяющимся зарядным устройством и содержит кремниевые выпрямители. Циклоконвертеры используются в очень больших частотно-регулируемых приводах мощностью от нескольких мегаватт до многих десятков мегаватт.

Принцип циклоконвертера описан ниже с использованием однофазного циклоконвертера в однофазный.

Циклоконвертер с однофазным входом показан ниже: (a) 50 Гц, (b) 25 Гц, (c) Циклоконвертер с однофазным выходом и однофазным выходом 12,5 Гц показан ниже.

Выпрямитель преобразует однофазный или трехфазный переменный ток в переменное постоянное напряжение. Прерыватели преобразуют постоянное напряжение в переменное постоянное напряжение. Инверторы преобразуют из постоянного тока в однофазный или трехфазный переменный ток переменной величины с переменной частотой.Циклические преобразователи преобразуют однофазный или трехфазный переменный ток в однофазный или трехфазный переменный ток переменной величины и переменной частоты. Циклоконвертер имеет четыре тиристора, разделенных на положительную и отрицательную группы, по два тиристора в каждом.

Базовая схема циклоконвертера:

Циклоконвертер подключается ко входу между 30 и 31, как показано ниже. Двигатель подключен между 25 и 26.

В зависимости от запускающих импульсов, подаваемых на набор из 8 тиристоров между их затвором и катодом, мы получаем F, F / 2 или F / 3.

Циклоконвертер

Типы циклоконвертеров:

Существуют в основном два типа циклоконвертеров с режимом блокировки и с циклическим режимом. Когда ток нагрузки положительный, положительный преобразователь выдает необходимое напряжение, а отрицательный преобразователь блокируется. Предположим, что если ток нагрузки отрицательный, то отрицательный преобразователь подает напряжение, а положительный преобразователь заблокирован. Эта операция называется режимом блокировки. Циклопреобразователи, использующие этот метод, называются циклоконвертерами с блокирующим режимом.

Случайно, если оба преобразователя включены, то произойдет короткое замыкание питания. Чтобы этого не произошло, между преобразователями должен быть включен межгрупповой реактор (IGR). Если оба преобразователя включены, возникает циркулирующий ток. Это однонаправлено, потому что тиристоры позволяют току течь только в одном направлении. Циклопреобразователи, использующие этот подход, называются преобразователями циркулирующего тока.

Циклопреобразователи в режиме блокировки:

Циклопреобразователи в режиме блокировки не нуждаются в межгрупповом реакторе (IGR).В зависимости от полярности включен один из преобразователей. Работа в режиме блокировки имеет некоторые преимущества и недостатки по сравнению с работой в режиме циркуляции. Им не нужны реакторы, поэтому размер и стоимость меньше. Только один преобразователь постоянно находится в режиме проводимости, а не два. Во время задержки ток остается на нуле, искажая формы сигналов напряжения и тока. Это искажение означает сложные гармонические паттерны.

Циклоконвертеры циркулирующего тока:

В этом случае оба преобразователя работают постоянно.Большой недостаток - нужен IGR. Количество подключаемых к нему устройств вдвое больше, чем циклоконвертера блокировки тока.

Принципы циклоконвертеров:

Принципы работы циклоконвертеров можно разделить на следующие три типа в зависимости от типа входного источника переменного тока, применяемого в цепи.

Однофазный циклоконвертер в однофазный:

Понимание принципов работы циклоконвертера должно начинаться с однофазного циклоконвертера в однофазный.Этот преобразователь имеет прямое соединение двух двухполупериодных выпрямителей. Предположим, что для получения одной четвертой входного напряжения на выходе в течение первых двух циклов Vs положительный преобразователь работает, подавая ток на нагрузку и выпрямляя входное напряжение. В следующих двух циклах отрицательный преобразователь работает, подавая ток в обратном направлении. Когда один из преобразователей работает, другой отключается, поэтому между выпрямителями не циркулирует ток. На рисунке ниже Vs представляет входное напряжение питания, а Vo - требуемое выходное напряжение, которое составляет одну четвертую напряжения питания.

Изображение для одной четвертой входного напряжения на выходе с использованием однофазного циклоконвертора в однофазный

Трехфазные циклоконвертеры в однофазные:

Как и вышеупомянутые преобразователи, трехфазные в однофазные циклоконвертеры подает выпрямленное напряжение на нагрузку. Положительные циклоконвертеры будут подавать только положительный ток, в то время как отрицательные преобразователи будут подавать только отрицательный ток. Циклопреобразователи могут работать в четырех квадрантах в режимах (+ v, + i), (+ v, -i) выпрямления и (-v, + i), (-v, -i) режимах инвертирования.Полярность тока определяет, положительный или отрицательный преобразователь должен подавать питание на нагрузку. Когда происходит изменение полярности тока, преобразователь, ранее подававший ток, отключается, а другой включается. Во время смены полярности тока среднее напряжение, подаваемое обоими преобразователями, должно быть одинаковым.

Трехфазный циклоконвертер в трехфазный:

Для трехфазных циклопреобразователей, таких как треугольник и звезда, доступны две основные конфигурации.Если выходы вышеупомянутого преобразователя соединены звездой или треугольником и если выходное напряжение сдвинуто по фазе на 120º, полученный преобразователь будет трехфазным по отношению к трехфазному преобразователю. Трехфазные преобразователи в основном используются в системах привода машин, работающих на трехфазных синхронных и асинхронных машинах.

Применение циклоконвертеров:

Циклоконверторы могут генерировать выходное напряжение с высоким содержанием гармоник. Когда циклопреобразователи используются для работающей машины переменного тока, индуктивность рассеяния машины фильтрует большую часть высокочастотных гармоник и снижает напряжение гармоник более низкого порядка.

Управление скоростью однофазного асинхронного двигателя

Однофазные асинхронные двигатели широко используются во многих приложениях. Улучшение его характеристик означает значительную экономию электроэнергии. Предлагается регулятор скорости на базе циклоконвертора.

Регулировка скорости однофазного асинхронного двигателя

Приведенная выше принципиальная схема может использоваться для трехступенчатого управления скоростью однофазного асинхронного двигателя с помощью циклических преобразователей и тиристоров.В схеме используется циклоконвертер с тиристорным управлением, который позволяет ступенчато регулировать скорость асинхронного двигателя. Для микроконтроллеров серии 8051 предусмотрена пара ползунковых переключателей для выбора необходимого диапазона скоростей работы асинхронного двигателя. Эти переключатели взаимодействуют с микроконтроллером для подачи импульсов для запуска тиристоров в двойном мосту. Таким образом, скорость двигателя может быть достигнута в три этапа.

Некоторые другие области применения, в которых могут использоваться циклоконвертеры, - это приводы цементных мельниц, двигательные приводы судов, прокатные станы и шахтные подъемные машины, стиральные машины, водяные насосы, а также используемые в промышленности.Если у вас возникнут какие-либо дополнительные вопросы по этой теме или по электрическим и электронным проектам, оставьте раздел комментариев ниже.

Photo Credit

Отзывы о

тиристорах постоянного тока - Интернет-магазины и отзывы на тиристоры постоянного тока на AliExpress

Отличные новости !!! Вы выбрали тиристор постоянного тока по адресу. К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress.У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, которые предлагают быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку этот лучший тиристор постоянного тока вскоре станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели тиристор постоянного тока на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в тиристорах постоянного тока и думаете о выборе аналогичного продукта, AliExpress - отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококлассную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово - просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны - и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести thyristor dc по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

Преобразователи постоянного тока в постоянный ток

для электромобилей

1. Введение

Большое количество автомобилей, используемых во всем мире, вызывало и продолжает вызывать серьезные проблемы для окружающей среды и жизни людей. Загрязнение воздуха, глобальное потепление и быстрое истощение нефтяных ресурсов Земли теперь представляют собой серьезные проблемы.Электромобили (EV), гибридные электромобили (HEV) и электромобили на топливных элементах (FCEV), как правило, предлагалось заменить обычные автомобили в ближайшем будущем. В большинстве электрических и гибридных электрических конфигураций используются два устройства хранения энергии, одно с высокой способностью аккумулирования энергии, называемое «основной энергетической системой» (MES), а другое с высокой мощностью и обратимостью, называемое «системой аккумулирования энергии» (RESS ). MES обеспечивает расширенный диапазон движения, а RESS обеспечивает хорошее ускорение и рекуперативное торможение.Устройства накопления или питания энергии изменяют свое выходное напряжение в зависимости от нагрузки или состояния заряда, а высокое напряжение в цепи постоянного тока создает серьезные проблемы для конструкторов транспортных средств при интеграции устройств накопления / питания энергии с тяговым приводом. Преобразователи постоянного тока в постоянный могут использоваться для сопряжения элементов в электрической силовой передаче путем повышения или понижения уровней напряжения. Из-за автомобильных ограничений конструкция преобразователя мощности должна быть надежной, легкой, небольшого объема, с высоким КПД, низким уровнем электромагнитных помех и малыми колебаниями тока / напряжения.Таким образом, в этой главе проводится сравнительное исследование трех топологий преобразователей постоянного тока (обычный повышающий преобразователь постоянного тока в постоянный, чередующийся 4-канальный повышающий преобразователь постоянного тока в постоянный с независимыми катушками индуктивности и мостовой повышающий преобразователь постоянного тока в постоянный). конвертер). Представлено моделирование и управление каждой топологией. Моделирование преобразователя постоянного тока в постоянный ток мощностью 30 кВт выполняется для каждой топологии. В этом исследовании учитываются вес, объем, пульсации тока и напряжения, электромагнитные помехи (EMI) и эффективность каждой топологии преобразователя.

2. Трансмиссия электромобилей

Электромобиль - это транспортное средство, которое использует комбинацию различных источников энергии, топливных элементов (ТЭ), аккумуляторов и суперконденсаторов (SC) для питания системы электропривода, как показано на рис. 1. В ЭМ, главный источник энергии, поддерживается одним или несколькими накопителями энергии. Таким образом, стоимость, масса и объем системы могут быть уменьшены, и может быть достигнута значительно лучшая производительность. Два часто используемых накопителя энергии - это батареи SC и S .Их можно подключать к батарее топливных элементов разными способами. Простая конфигурация - это прямое параллельное соединение двух устройств (FC / аккумулятор, FC / SC или аккумулятор / SC). Однако таким образом нельзя контролировать мощность, потребляемую от каждого устройства, она пассивно определяется импедансом устройств. Импеданс зависит от многих параметров, например. температура, состояние заряда, работоспособность и место эксплуатации. Следовательно, каждое устройство может эксплуатироваться в неподходящих условиях, например здоровье и работоспособность.Характеристики напряжения также должны полностью соответствовать двум устройствам, и только часть рабочего диапазона устройств может быть использована, например в конфигурации батареи топливных элементов топливный элемент должен обеспечивать почти одинаковую мощность все время из-за фиксированного напряжения батареи, а в конфигурации батарея / суперконденсатор может использоваться только часть способности энергообмена суперконденсатора. Это опять-таки из-за почти постоянного напряжения батареи. Внедряя преобразователи постоянного тока в постоянный, можно выбирать изменение напряжения устройств и управлять мощностью каждого устройства (Schaltz & Rasmussen, 2008).

Рисунок 1.

Система привода электромобиля.

В справочнике (Schaltz & Rasmussen, 2008) расследуются 10 случаев объединения топливного элемента с аккумулятором, SC или и тем, и другим. Сравнивались объем, масса, эффективность и срок службы батареи системы. Сделан вывод, что когда SC являются единственным накопителем энергии, система становится слишком большой и тяжелой. Гибрид топливный элемент / батарея / суперконденсаторы обеспечивает самый продолжительный срок службы батарей. Можно заметить, что для системы электроснабжения электромобилей необходимо использование мощных преобразователей постоянного тока в постоянный.Мощность преобразователя постоянного / постоянного тока зависит от характеристик транспортного средства, таких как максимальная скорость, время разгона от 0 до 100 км / ч, вес, максимальный крутящий момент и профиль мощности (пиковая мощность, непрерывная мощность) (Büchi et al. , 2006). Обычно для легковых автомобилей мощность преобразователя составляет более 20 кВт, а может достигать 100 кВт.

3. Преобразователи постоянного тока в постоянный для электромобилей

Различные конфигурации источника питания электромобиля показывают, что необходим по крайней мере один преобразователь постоянного тока в постоянный для подключения FC, батареи или модуля суперконденсаторов к промежуточному контуру.

В электротехнике преобразователь постоянного тока в постоянный - это категория преобразователей энергии, и это электрическая цепь, которая преобразует источник постоянного тока (DC) с одного уровня напряжения на другой, временно сохраняя входящую энергию и затем высвобождая ее. энергия на выходе при другом напряжении. Хранение может быть либо в компонентах хранения магнитного поля (индукторы, трансформаторы), либо в компонентах хранения электрического поля (конденсаторы).

Преобразователи

DC / DC могут быть спроектированы для передачи мощности только в одном направлении, от входа к выходу.Однако почти все топологии преобразователей постоянного тока в постоянный ток могут быть двунаправленными. Двунаправленный преобразователь может перемещать мощность в любом направлении, что полезно в приложениях, требующих рекуперативного торможения.

Величиной потока мощности между входом и выходом можно управлять, регулируя рабочий цикл (соотношение времени включения / выключения переключателя). Обычно это делается для управления выходным напряжением, входным током, выходным током или для поддержания постоянной мощности. Преобразователи на базе трансформатора могут обеспечивать изоляцию между входом и выходом.Основные недостатки импульсных преобразователей включают сложность, электронный шум и высокую стоимость некоторых топологий. В литературе предлагается множество различных типов преобразователей постоянного тока в постоянный (Chiu & Lin, 2006), (Fengyan et al., 2006). Наиболее распространенные преобразователи DC / DC можно сгруппировать следующим образом:

3.1. Неизолированные преобразователи

Преобразователи неизолированного типа обычно используются там, где требуется повышать или понижать напряжение в относительно небольшом соотношении (менее 4: 1). И когда нет проблем с выходом и входом без диэлектрической изоляции.В этой неизолированной группе есть пять основных типов преобразователей, обычно называемых понижающим, повышающим, понижательно-повышающим, Cuk и преобразователями с накачкой заряда. Понижающий преобразователь используется для понижения напряжения, а повышающий преобразователь - для повышения напряжения. Повышающие преобразователи и понижающие преобразователи могут использоваться как для понижающих, так и для повышающих преобразователей. Преобразователь заряда-накачки используется либо для повышения напряжения, либо для инверсии напряжения, но только в приложениях с относительно низким энергопотреблением.

3.2. Изолированные преобразователи

Обычно в преобразователях этого типа используется высокочастотный трансформатор.В приложениях, где выход должен быть полностью изолирован от входа, необходим изолированный преобразователь. В этой группе есть много типов преобразователей, таких как полумостовые, полные мостовые, обратные, прямые и двухтактные преобразователи постоянного тока в постоянный (Garcia et al., 2005), (Cacciato et al., 2004). Все эти преобразователи могут использоваться как двунаправленные преобразователи, и коэффициент повышения или понижения напряжения высокий.

3.3. Требования к преобразователям электромобилей

В случае сопряжения с топливным элементом преобразователь постоянного тока в постоянный используется для повышения напряжения топливного элемента и регулирования напряжения промежуточного контура.Однако для взаимодействия с модулем SC требуется обратимый преобразователь постоянного тока в постоянный. Было опубликовано большое количество топологий DC-DC преобразователей, включая структуры с прямым преобразованием энергии, структуры с промежуточными накопителями (с трансформаторной связью или без нее) (Lachichi & Schofield, 2006), (Yu & Lai, 2008), ( Bouhalli et al., 2008). Однако некоторые конструктивные особенности важны для автомобильных приложений:

  • Легкий вес,

  • Высокий КПД,

  • Малый объем,

  • Низкие электромагнитные помехи,

  • Низкая пульсация тока от топлива Элемент или батарея,

  • Повышающая функция преобразователя,

  • Управление потоком мощности преобразователя постоянного / постоянного тока в зависимости от значительных колебаний напряжения на входе преобразователя.

Каждая топология преобразователя имеет свои достоинства и недостатки. Например, повышающий преобразователь постоянного / постоянного тока не отвечает критериям гальванической развязки. Более того, большая разница в величине между входом и выходом создает серьезные нагрузки на коммутатор, и эта топология страдает от сильных пульсаций тока и напряжения, а также большого объема и веса. Базовая топология многоканального преобразователя постоянного тока в постоянный ток с чередованием позволяет уменьшить пульсации входного и выходного тока и напряжения, уменьшить объем и вес катушек индуктивности и повысить эффективность.Эти структуры, однако, не могут работать эффективно, когда требуется высокий коэффициент повышения напряжения, поскольку рабочий цикл ограничен импедансом цепи, что приводит к максимальному коэффициенту повышения приблизительно равному 4. Следовательно, два последовательно соединенных повышающих преобразователя будут потребуются для достижения определенного коэффициента усиления напряжения, указанного в спецификации приложения. Полномостовой преобразователь постоянного тока в постоянный - это наиболее часто используемая конфигурация схемы для регулирования мощности топливных элементов, когда требуется электрическая изоляция.Полномостовой преобразователь постоянного тока в постоянный подходит для передачи большой мощности, поскольку напряжение и ток переключения невысоки. Он имеет небольшие колебания входного и выходного тока и напряжения. Топология полного моста является фаворитом для методов широтно-импульсной модуляции (ШИМ) переключения при нулевом напряжении (ZVS).

4. Нормы электромагнитной совместимости

Быстродействующие полупроводниковые приборы позволяют осуществлять высокоскоростное и высокочастотное переключение в преобразователях силовой электроники. Высокая скорость переключения позволяет снизить вес и объем оборудования; однако это вызывает некоторые нежелательные эффекты, такие как излучение радиочастотных помех (RFI).Считается, что высокие значения dv / dt или di / dt из-за переключения современных силовых устройств в основном ответственны за излучение EMI.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *