Полупроводниковые преобразователи энергии

В.И. Зеленцов О.С. Сусенко Полупроводниковые преобразователи энергии Конспект лекций Екатеринбург 2012 Введение Необходимость применения преобразователей электрической энергии обусловлена свойствами потребителей электрической энергии, к которым относятся двигатели постоянного и переменного тока, электролизные установки, электродуговые печи, всевозможные нагревательные элементы, тяговые подстанции и т.д. Для регулирования координат электродвигателей (скорости, тока и момента) необходимо изменять подводимое к двигателю напряжение по определенному закону или изменять одновременно амплитуду и частоту подводимого к двигателю переменного напряжения. Силовые полупроводниковые преобразователи энергии позволяют преобразовывать переменное напряжение промышленной частоты в регулируемое постоянное напряжение, а также в переменное напряжение регулируемой частоты и амплитуды. Основными преимуществами полупроводниковых преобразователей по сравнению с другими видами преобразователей (например, электромашинными) являются: • высокий КПД; • высокое быстродействие; • малые габариты и масса; • низкая стоимость; • малая мощность управления; • меньшая трудоемкость при изготовлении и эксплуатации. Выпускаются силовые полупроводниковые преобразователи малых, средних и больших мощностей. Преобразователи используются в регулируемом электроприводе промышленных установок в металлургии, машиностроении и легкой промышленности, для питания электродвигателей подъемников, лифтов и кранов, для тяговых подстанций на электрифицированном железнодорожном транспорте, в установках электрического нагрева и электролиза. Также областями применения преобразователей являются системы автоматики, бортовые системы электропитания, средства связи и т.д. Учитывая, что основным элементом полупроводникового преобразователя энергии является полупроводниковый прибор, целесообразно начать изучение преобразователей с повторения основных свойств полупроводниковых приборов. 1. Силовые полупроводниковые приборы В основе построения полупроводниковых приборов лежит электронно-дырочный переход (p-n переход). В зависимости от числа p-n переходов и порядка чередования областей с проводимостью p-типа и n-типа полупроводниковые приборы имеют различные свойства. Силовыми называют полупроводниковые приборы, рассчитанные на большие токи (до нескольких килоампер) и напряжения (до нескольких киловольт). Рассмотрим основные свойства диодов и тиристоров – полупроводниковых приборов, используемых в преобразователях электрической энергии для потребителей постоянного тока. 1.1. Диоды Диод состоит из одного p-n перехода и имеет два вывода, называемые анодом и катодом (рис.1). Рис.1. Структура диода На принципиальных электрических схемах диод обозначают следующим образом: Вольтамперной характеристикой диода называется зависимость тока, протекающего через диод, от приложенного к его выводам напряжения (рис.2,а). Когда прямое напряжение на диоде (U>0) превышает пороговое UD0 (несколько десятых долей вольта), диод открывается. При дальнейшем увеличении прямого напряжения прямой ток быстро возрастает, причем дифференциальное сопротивление диода прямому току снижается. При обратном напряжении (U<0) диод закрыт. При этом обратный ток диода очень мал по сравнению с прямым током в открытом состоянии. Значения дифференциального сопротивления диода в открытом и закрытом состоянии отличаются в несколько порядков: <<. Таким образом, можно считать, что диод обладает односторонней проводимостью: практически не создает сопротивления току в открытом состоянии и не пропускает ток в закрытом состоянии. При некотором значении обратного напряжения UBR возникает электрический пробой p-n перехода, при котором обратный ток резко возрастает. Силовые выпрямительные диоды никогда не используются для работы в режиме электрического пробоя. Из-за увеличения обратного тока и разогрева p-n перехода электрический пробой может перейти в тепловой пробой – необратимый процесс, ведущий к выходу диода из строя. Для упрощения анализа полупроводниковых схем часто вводят допущение об идеальности диодов. Для идеального диода принимается, что падение напряжения на диоде при протекании через него прямого тока равно нулю, и обратный ток диода равен нулю независимо от приложенного к нему обратного напряжения. Это означает, что при прямом включении диод эквивалентен короткому замыканию цепи, а при обратном включении – разрыву цепи. Прямая ветвь вольтамперной характеристики идеального диода совпадает с положительной полуосью тока, а обратная ветвь – с отрицательной полуосью напряжения (рис.2,б). Рис.2. Вольтамперная характеристика диода: а – реального, б – идеального Диод можно назвать неуправляемым вентилем, т.к. его проводимость зависит только от приложенного к выводам напряжения, и нет возможности повлиять на нее внешним управляющим воздействием. Основное применение диоды нашли в неуправляемых выпрямителях. 1.2. Тиристоры В основе тиристора лежит четырехслойная структура: p-n-p-n. Тиристор, кроме анода и катода, имеет дополнительный вывод – управляющий электрод (рис.3). Рис.3. Структура тиристора На принципиальных электрических схемах тиристоры графически изображают и обозначают следующим образом: Управление тиристором осуществляется путем приложения управляющего напряжения между управляющим электродом и катодом. Под действием управляющего напряжения по управляющему электроду протекает ток управления Iу. Величина тока управления влияет на вид вольтамперной характеристики тиристора (рис.4). Рис.4. Вольтамперные характеристики тиристора При повышении прямого напряжения на тиристоре он переключается в открытое состояние, когда достигается напряжение переключения. При этом прямое напряжение резко уменьшается (до величины порядка 1 В), а прямой ток возрастает. Далее тиристор работает на вертикальном участке вольтамперной характеристики, который соответствует открытому тиристору. Максимальное значение напряжения переключения (UBOmax) будет при отсутствии тока управления (Iу=0). С ростом тока управления напряжение переключения уменьшается: если Iу2>Iу1, то Uво2IH. Следовательно, при конструировании систем управления тиристорами, имеется возможность строить их из расчета управления короткими импульсами, длительность которых должна быть не меньше времени нарастания анодного тока до величины тока удержания. Тиристор нельзя принудительно закрыть путем подачи управляющего напряжения обратной полярности. Поэтому тиристор называют полууправляемым вентилем. Для закрытия тиристора при отсутствии тока управления анодный ток должен стать меньше тока удержания. Приложение обратного напряжения к закрытому тиристору вызывает незначительный обратный ток. Увеличение обратного напряжения до значения UBR вызывает пробой тиристора и его повреждение. Тиристоры подвержены самопроизвольному включению при быстрых изменениях анодного напряжения. Даже при небольшом напряжении тиристор может открыться, если велика производная напряжения dU/dt. Большие значения dU/dt могут также вывести тиристор из строя. Для защиты тиристора от самопроизвольного включения и выхода из строя при больших значениях dU/dt применяются демпфирующие цепи. Демпфирующая цепь представляет собой последовательно-включенные резистор и конденсатор (RC-цепь) и подключается параллельно тиристору (между анодом и катодом), как показано на рис.5. Демпфирующая цепь также выполняет функцию уменьшения потерь энергии при переключении тиристора. Рис.5. Демпфирующая RC-цепь При изучении принципов работы тиристорных преобразователей будет введено допущение об идеальности тиристоров. Идеальный тиристор не пропускает обратный ток. В открытом состоянии сопротивление идеального тиристора прямому току равно нулю, а в закрытом – бесконечно велико. Ток удержания идеального тиристора считается равным нулю; эффект влияния dU/dt не учитывается, демпфирующие RC-цепи не рассматриваются. К полностью управляемым вентилям (которые можно как открыть, так и закрыть путем подачи воздействия по цепи управления) относятся специальные запираемые тиристоры и транзисторы. Вместе с тем обычные тиристоры нашли широкое применение в управляемых преобразователях электрической энергии для потребителей постоянного тока. Контрольные вопросы 1. При каких условиях происходит открытие и закрытие тиристора? 2. Какой ток управления тиристора называют отпирающим? 3. Почему тиристор называется полууправляемым вентилем, а не полностью управляемым? 4. Для чего параллельно тиристорам включаются RC-цепи? 5. При каких допущениях рассматриваются идеальные диоды и тиристоры? 2. Классификация полупроводниковых преобразователей энергии для потребителей постоянного тока Для питания потребителей постоянного тока используют непосредственные полупроводниковые преобразователи переменного тока в постоянный, которые могут работать как в выпрямительном, так и в инверторном режиме. Одними из основных потребителей постоянного тока являются электродвигатели постоянного тока. Преобразователи классифицируются следующим образом. 1. По числу фаз переменного напряжения, которое подводится к вентилям, различают одно-, двух-, трех-, шестифазные схемы. В многофазных схемах вентили объединяются либо катодами, либо анодами, образуя соответственно катодную или анодную вентильные группы. 2. По схеме соединения вентилей различают нулевые (построенные по схеме с нулевым выводом) и мостовые преобразователи. В мостовых схемах имеются катодные и анодные группы вентилей. Нагрузка подключается между общими точками вентильных групп. 3. По способности изменения знака выпрямленного тока различают реверсивные и нереверсивные преобразователи. 4. По количеству вентильных комплектов преобразователи подразделяют на однокомплектные и двухкомплектные. 5. По способу управления двухкомплектные реверсивные преобразователи подразделяют на преобразователи с совместным управлением и с раздельным управлением. 6. По назначению различают преобразователи, предназначенные для питания обмотки якоря двигателя, обмотки возбуждения двигателя, нагревательных печей и т.д. 7. По способу связи с сетью различают преобразователи с трансформаторной и с реакторной связью. Преобразователи также классифицируют по выходной мощности, по напряжению сети, по виду охлаждающей среды и по ряду других признаков. Контрольные вопросы 1. На какие виды подразделяются преобразователи по способу связи с сетью. 2. На какие виды подразделяются двухкомплектные преобразователи по способу управления комплектами. 3. Неуправляемый трехфазный преобразователь с нулевым выводом Принципиальная схема неуправляемого трехфазного преобразователя (неуправляемого выпрямителя) с нулевым выводом, работающего на обмотку возбуждения двигателя, т.е. на активно-индуктивную нагрузку, показана на рис.6 (А, В, С – фазы сети). В состав неуправляемого выпрямителя входит трансформатор Т и три диода VD1, VD2, VD3. Нагрузка (обмотка возбуждения LM) подключается между общей точкой катодной группы вентилей d и нулевым выводом трансформатора n. Неуправляемый выпрямитель подключает к нагрузке ту вторичную обмотку трансформатора, ЭДС которой в данный момент времени максимальна. Таким образом, происходит преобразование трехфазного переменного напряжения в постоянное напряжение, т.е. выпрямление напряжения. Выпрямленное напряжение обозначается ud, выпрямленный ток, протекающий по цепи нагрузки – id. Рис.6. Принципиальная схема трехфазного неуправляемого выпрямителя с нулевым выводом При рассмотрении работы неуправляемого выпрямителя на активно-индуктивную нагрузку (например, обмотку возбуждения двигателя постоянного тока) примем следующие допущения: • диоды являются идеальными; • индуктивное и активное сопротивления обмоток трансформатора равны нулю: Хт=0, Rт=0. Выпрямленное напряжение может рассматриваться как ЭДС выпрямителя (ed=ud), поскольку падение напряжения на обмотках трансформатора и диодах не учитывается. С учетом принятых допущений на рис.7 приведена расчетная схема неуправляемого выпрямителя, на рис.8 – временные диаграммы напряжений и токов. Диаграммы построены в относительном времени : , где f и ω – частота и круговая частота напряжения сети соответственно, t –время. Рис.7. Расчетная схема неуправляемого выпрямителя ρ Рис.8. Временные диаграммы ЭДС (а), токов (б) и напряжений (в) неуправляемого выпрямителя Принцип работы неуправляемого выпрямителя следующий. Вначале ЭДС ec является наибольшей, и ток проводит диод VD3. Диоды VD2 и VD1 закрыты, их анодные напряжения отрицательны. Для данного интервала выполняются соотношения: uvd1=ea–ec=eca<0; uvd2=eb–ec=ecb<0; uvd3=0; ed=ud=ec. В момент равенства фазных ЭДС (ea=ec) происходит переключение тока с диода VD3 на диод VD1. Далее в течение 1/3 периода напряжения сети наибольшей ЭДС является ea. Для данного интервала выполняются следующие соотношения: uvd1=0; uvd2=eb–ea=eab<0; uvd3=ec–ea=eac<0; ed=ud=ea. В следующей трети периода наибольшей ЭДС будет eb. Ток проводит диод VD2. Для данного интервала выполняются следующие соотношения: uvd1=ea–eb=eba<0; uvd2=0; uvd3=ec–eb=ebc<0; ed=ud=eb. Момент переключения тока с одного диода на другой называют моментом естественной коммутации. Угол , отсчитываемый от момента перехода фазной ЭДС через ноль до момента естественной коммутации, называют углом естественной коммутации. Выпрямленное напряжение (ЭДС) ud=ed имеет пульсирующий характер и выделено на рис.8 жирной линией. Частота пульсаций выпрямленного напряжения в три раза больше частоты напряжения сети (3·50=150 Гц). Среднее значение (постоянная составляющая) ЭДС неуправляемого выпрямителя для трехфазной нулевой схемы составит Ed0=1,17·E2ф, где E2ф – действующее значение фазной ЭДС вторичной обмотки трансформатора. Несмотря на заметные пульсации выпрямленного напряжения, выпрямленный ток практически постоянен во времени id=Id, благодаря большой индуктивности обмотки возбуждения и высокой частоте пульсаций равной 150 Гц. Через каждый диод ток протекает 1/3 периода напряжения сети. Среднее значение тока через диод равно (1/3)Id. На рис.8, б для примера показана диаграмма тока фазы А. Рассмотрим изменение напряжения на диоде VD1 (см. рис.8, в). В интервале проводимости разность потенциалов между анодом и катодом идеального диода равна нулю. Когда открыт диод VD2, анодное напряжение диода VD1 отрицательно и равно линейной ЭДС eab. Когда открыт диод VD3, анодное напряжение диода VD1 отрицательно и равно линейной ЭДС eaс. Таким образом, наибольшее повторяющееся обратное напряжение на вентилях в нулевой схеме равно амплитудному значению линейной ЭДС вторичной обмотки трансформатора: UR(max)=E2ф Контрольные вопросы 1. Что называется углом естественной коммутации? Чему равен угол естественной коммутации в трехфазной нулевой схеме (значение в градусах и радианах)? 2. От чего зависит среднее значение выпрямленного напряжения в неуправляемом выпрямителе? 3. Постройте графики анодного напряжения на диодах VD2 и VD3. Чему равно максимальное обратное напряжение на этих диодах? 4. Трехфазный управляемый тиристорный преобразователь с нулевым выводом Примем общепринятые допущения при анализе системы «тиристорный преобразователь – двигатель постоянного тока» (система ТП-Д). 1. Сеть бесконечно мощная. 2. На расчетной схеме обмотка каждой фазы трансформатора представляется источником ЭДС и приведенными к вторичной стороне активным сопротивлением Rт и индуктивным сопротивлением рассеяния Хт. Вторичные ЭДС трансформатора синусоидальны и образуют симметричную многофазную систему. 3. Для двигателя постоянного тока будем использовать схему замещения цепи якоря, состоящую из последовательно соединенных активного сопротивления цепи якоря, индуктивности цепи якоря и ЭДС якоря (рис.9). Рис.9. Схема замещения цепи якоря двигателя постоянного тока 4. Переходный процесс после включения преобразователя окончился. 5. В течение рассматриваемого интервала времени ЭДС якоря неизменна. 6. Все активные и индуктивные сопротивления постоянны. 7. Вентили являются идеальными. 8. Не учитываются демпфирующие RC-цепи, шунтирующие вентили. Трехфазный тиристорный преобразователь с нулевым выводом состоит из трехфазного трансформатора Т, трех тиристоров VS1, VS2, VS3 и системы импульсно-фазового управления (СИФУ), которая генерирует импульсы управления тиристорами с заданной фазой по отношению к напряжению сети. Фаза задается напряжением управления Uy, которое поступает из системы управления электроприводом. В цепь якоря включают сглаживающий реактор (дроссель) L, предназначенный для сглаживания пульсаций выпрямленного тока (рис.10). Рис.10. Принципиальная схема трехфазного тиристорного преобразователя с нулевым выводом По характеру выпрямленного тока преобразователя различают режим прерывистого тока (РПТ) и режим непрерывного тока (РНТ). В РНТ ток нагрузки в любой момент времени отличен от нуля, а в РПТ периодически чередуются интервалы проводимости и интервалы, в которые ток нагрузки равен нулю (все тиристоры закрыты). Свойства системы ТП-Д в этих режимах существенно различны. 4.1. Режим прерывистого тока Для упрощения анализа будем полагать, что все активные сопротивления (обмоток трансформатора и обмотки якоря двигателя) равны нулю: Rт=0; Rя=0. Фазу открытия тиристоров и величину ЭДС якоря двигателя выберем такими, чтобы ток якоря (id=iя) прекращался до открытия очередного тиристора. Тогда ток якоря протекает каждый раз только по одной из фаз вторичной обмотки, поэтому при определении тока якоря индуктивности всех элементов можно объединить в одну индуктивность якорной цепи: , где Lя – индуктивность обмотки якоря двигателя, а также дополнительной и компенсационной обмоток, включенных последовательно с обмоткой якоря; Lр – индуктивность сглаживающего реактора; Хт – индуктивное сопротивление рассеяния фазы трансформатора. Схема преобразователя содержит три тиристора, которые в установившемся режиме открываются через равные промежутки времени. Этот промежуток времени называется интервалом повторяемости. Длительность интервала повторяемости для рассматриваемого преобразователя равна 2π/3 рад (60º), т.е. составляет 1/3 периода напряжения сети. На рис.11 приведена расчетная схема системы ТП-Д в РПТ, а на рис.12 – временные диаграммы напряжений и токов в системе TП-Д в РПТ. Как видно из рис.12, полупериод фазной ЭДС содержит интервал повторяемости 2π/3 и два угла равные . Из условия выразим угол естественной коммутации: . Для m-фазного преобразователя угол естественной коммутации находится по формуле . Рис.11. Расчетная схема системы ТП-Д в режиме прерывистого тока Рис.12. Временные диаграммы ЭДС (а), токов (б) и управляющих напряжений (в) системы ТП-Д в РПТ Для регулирования выпрямленного тока и напряжения каждый тиристор преобразователя открывают не в момент естественной коммутации, а несколько позже на величину угла α, который называется углом управления. Величина угла α задается системой импульсно-фазового управления. Фаза подачи импульсов управления для всех тиристоров одинакова относительно соответствующей фазной ЭДС и равна +α. Таким образом, угол управления – это угол открывания тиристора, отсчитываемый от угла естественной коммутации . Рассмотрим случай, когда . Импульс управления приходит после максимума фазной ЭДС. Открытие тиристора VS1 происходит только в том случае, если ЭДС ea в момент подачи импульса превышает ЭДС якоря: > Ея. После открытия тиристора уравнение якорной цепи, составленное по второму закону Кирхгофа, имеет вид . Производная тока якоря пропорциональна разности фазной ЭДС и ЭДС якоря двигателя. Вначале эта разность положительна, и ток якоря возрастает. В момент равенства еa=Ея производная тока якоря равна нулю, и ток достигает максимума. Затем ea<Ея, производная тока якоря становится отрицательной, и ток уменьшается. При уменьшении ток якоря протекает навстречу результирующей ЭДС (ea–Ея) под действием ЭДС самоиндукции. Мгновенное значение тока определяется интегрированием разности ЭДС (ea–Ея): . После интегрирования получим . Интеграл разности ЭДС (ea–Ея) представляет собой площадь области, ограниченной кривыми ea() и Ея(). Следовательно, максимум тока будет пропорционален площади S1 (см. рис.12). Поскольку ток спадает до нуля, площади S1 и S2 будут одинаковы: S2=S1. Длительность протекания тока (угол проводимости λ) определяется решением полученного трансцендентного уравнения. Решение выполняется численным или графическим методом, позволяющим отыскать такой угол , при котором iя=0 с заданной точностью. Найдем связь между ЭДС якоря и средним значением тока якоря Iя. Зависимость Ея(Iя) при фиксированном значении угла α называют внешней характеристикой системы TП-Д. Среднее значение прерывистого тока за интервал повторяемости можно определить, разделив на 2π/m (длину интервала повторяемости m-фазного преобразователя) интеграл мгновенного значения тока: . После интегрирования конечная формула для среднего тока якоря имеет вид . Среднее значение ЭДС преобразователя в интервале проводимости равно ЭДС якоря, поскольку S1=S2, что справедливо при допущении Rяц=0: Ed=Ея. Внешние характеристики представляют собой функцию Eя=f(Iя) при постоянном угле управления (α=const). Характеристики строятся следующим образом. Из выражения для мгновенного значения тока при условии iя=0 и заданных α и Eя определяют угол проводимости λ, а по величине λ находят среднее значение тока Iя. Внешние характеристики преобразователя в РПТ оказываются существенно нелинейными (рис.13 – зона РПТ левее граничной линии). Характеристики при Eя<0 соответствуют инверторному режиму, который будет рассмотрен ниже. Уменьшение угла управления при неизменной ЭДС якоря приводит к увеличению среднего тока якоря Iя и увеличению интервала проводимости λ. Увеличение α при Eя=const, напротив, приводит к уменьшению величин Iя и λ. Уменьшение Eя при неизменном угле управления вызывает увеличение тока якоря, и наоборот, увеличение Eя вызывает уменьшение тока якоря. Рис.13. Внешние характеристики системы ТП-Д Если постепенно увеличивать Eя, то при определенной ее величине Eя0 тиристоры не смогут открыться и ток якоря все время будет равен нулю. При условии α>π/m это происходит при таком угле управления, когда мгновенное значение фазной ЭДС равно ЭДС якоря в момент подачи импульса управления на тиристор. Таким образом, при α>π/m: . Рассмотрим работу преобразователя при α<π/m. В этом случае сразу после открытия тиристора фазная ЭДС не уменьшается, а увеличивается и растет до амплитудного значения Е2ф. На работу преобразователя в этом случае оказывает влияние длительность импульса управления. Если импульсы управления достаточно широкие (ширина импульса не меньше π/m), то отпирание тиристора происходит при любых , даже если в момент подачи импульса фазная ЭДС будет меньше ЭДС якоря. В последнем случае тиристор отпирается не в момент подачи импульса, а несколько позже, в момент, когда его анодное напряжение станет положительным. Введем понятие фактического угла отпирания тиристора αф. Из условия выразим фактический угол отпирания тиристора: . Независимо от величины α ток якоря становится равным нулю, когда ЭДС якоря равна амплитудному значению фазной ЭДС. Таким образом, при α≤π/m: Eя0=Е2ф. Уменьшение Eя приводит к уменьшению угла αф и возрастанию Iя и λ. При Eя=0,936·Ed0 фактический угол отпирания становится равен αф=20º,41´, а длительность протекания тока – равна интервалу повторяемости. Этому режиму соответствует точка F (см. рис.13). При меньших значениях αф система ТП-Д работает в режиме непрерывного тока. В случае бесконечно узких импульсов управления отпирание тиристоров возможно только при Eя90°, то средняя ЭДС преобразователя станет отрицательной, т.к. сos(α)<0 (рис.17). Благодаря большой индуктивности обмотки возбуждения, ток нагрузки будет протекать некоторое время в прежнем направлении навстречу ЭДС преобразователя (в течение нескольких сот радиан в относительном времени). Инвертирование прекращается, когда исчерпается энергия магнитного поля и прервется ток. Рис.17. Временные диаграммы ЭДС системы ТП-Д в инверторном режиме: а – фазных ЭДС и ЭДС преобразователя; б – линейной коммутирующей ЭДС для фаз А и С 2. Более продолжительная работа в инверторном режиме возможна в системе ТП–Д. Например, если у привода, поднимающего груз (рис.18,а), постепенно увеличивать угол управления преобразователя, то ЭДС преобразователя уменьшается. Следовательно, уменьшаются напряжение, приложенное к обмотке якоря двигателя, и скорость двигателя. При α>90° преобразователь переходит в инверторный режим, и его ЭДС становится отрицательной. Двигатель начнет вращаться в обратном направлении под действием силы тяжести груза, и ЭДС якоря меняет знак. При опускании груза ток якоря будет протекать в прежнем направлении, но теперь под действием ЭДС якоря навстречу ЭДС преобразователя. Двигатель будет создавать тормозной момент и работать в генераторном режиме. Энергия опускающегося груза преобразуется в электрическую энергию и отдается в сеть. Схемы замещения системы ТП-Д показаны на рис.18,б–в. Рис.18. Особенности системы ТП-Д электропривода подъемного механизма: а – общая схема; б – схема замещения в выпрямительном режиме (подъем); в – схема замещения в инверторном режиме (спуск) 3. Для быстрой остановки или снижения скорости двигателя, который вращается в положительном направлении, необходимо изменить знак момента (тока якоря). Это можно сделать, переключив выводы преобразователя с помощью контактов (рис.19,а). В этом случае вначале уменьшают ЭДС Еd, так чтобы Еd<Ея и прекратился ток якоря. После этого переключают контакты, т.е. отключают К1 и включают К2, и устанавливают такой угол α > 90°, чтобы в цепи якоря протекал тормозной ток Iят и двигатель развивал тормозной момент. Под действием тормозного момента скорость двигателя и ЭДС якоря будут уменьшаться. Для поддержания постоянства тормозного момента по мере снижения ЭДС якоря соответственно должен уменьшаться угол α. При этом происходит рекуперация энергии в сеть, а преобразователь работает в инверторном режиме. Схемы замещения системы ТП-Д показаны на рис.19,б–в. Рис.19. Использование инверторного режима для быстрой остановки двигателя: а – общая схема; б – исходная схема замещения (выпрямительный режим); в – схема замещения после переключения контактов (инверторный режим) В инверторном режиме вместо угла управления удобно пользоваться углом опережения: β=π–α. Угол β отсчитывается в сторону опережения от точки равенства отрицательных ЭДС коммутируемых фаз (см. рис.17). Коммутация токов в любой паре тиристоров при инвертировании происходит под действием той же линейной ЭДС, что и в выпрямительном режиме. Например, открытие тиристора VS1 и закрытие тиристора VS3 происходят под действием линейной ЭДС eас (коммутирующей ЭДС). Процесс коммутации начинается после подачи импульса на тиристор VS1 с α>π/2 при условии, что коммутирующая ЭДС положительна: возрастает ток открывшегося тиристора VS1 и уменьшается до нуля ток ранее открытого тиристора VS3. Положительной ЭДС eас будет при условии α<π или β>0. Если в режиме непрерывного тока на один из тиристоров подается импульс с β<0, то коммутации не произойдет, поскольку коммутирующая ЭДС меньше нуля. Возникающий при этом аварийный режим называется опрокидыванием инвертора (срывом инвертирования). После опрокидывания инвертора фазная ЭДС в цепи открытого тиристора вскоре оказывается действующей в одном направлении с ЭДС якоря, и ток якоря быстро возрастает. Максимальное значение тока якоря, которое будет в установившемся режиме при номинальной скорости, можно определить, пользуясь методом наложения: . Первая составляющая имеет величину (6–15)IяN. Вторая, при наличии сглаживающего реактора, находится в пределах (0,4–2)IяN. В действительности, ток не достигает указанных значений, благодаря индуктивности сглаживающего реактора и своевременному отключению преобразователя устройством защиты. В инверторном режиме существенно уменьшается длительность отрицательного анодного напряжения на закрывшемся тиристоре. Это время, выраженное в угловом измерении, называется послекоммутационным углом: δ=β–γ. Закрывшийся тиристор восстанавливает запирающие свойства в течение времени включения tg=50–500 мкс, что соответствует углу выключения =1…9°. Если δ<, то после коммутации закрывшийся тиристор не успевает восстановить запирающие свойства и снова открывается после изменения знака коммутирующей ЭДС. Происходит обратная коммутация и срыв инвертирования. Для обеспечения надежного инвертирования должно выполняться следующее соотношение: βmin ≥ γ + + ∆α , где ∆α – погрешность генерации импульсов СИФУ. Связь между углом коммутации γ, углом управления α и током Iя характеризуется выражением . Для режима инвертирования подставим в данную формулу α=π – β: . С учетом того, что , выполним следующие преобразования: ; ; ; . Таким образом, минимальный угол опережения в инверторном режиме является функцией тока якоря. Внешняя характеристика системы ТП-Д в инверторном режиме описывается формулой Eя = – Edo cos(β) – (Rяц + Rγ)Iя. Каждому значению тока якоря соответствует определенное значение минимального угла βmin и минимальной ЭДС якоря Ея(min). Линия Ея(min)(Iя) называется ограничительной характеристикой. Eя(min) = – Edocos(βmin) – (Rяц + Rγ) Iя = = = . В зависимости от соотношения Rяц и Rγ ограничительная характеристика на плоскости (Eя,Iя) может идти вверх или вниз. Пример ограничительной характеристики показан на рис.13. Если система ТП-Д работает в РНТ с такими значениями тока якоря и ЭДС якоря, что соответствующая точка (Iя, Eя) оказывается ниже ограничительной характеристики, то высока вероятность срыва инвертирования. В РПТ нет процесса переключения тока с одного тиристора на другой, поэтому срыва инвертирования произойти не может; здесь возможна работа с β<0. Основные особенности инверторного режима: 1. Инверторный режим менее устойчив, чем выпрямительный. 2. Инверторный режим возможен только в преобразователях, построенных на основе управляемых вентилей, т.к. необходим α >π/2. 3. Опрокидывание инвертора является аварийным режимом, который может быть вызван следующими причинами: а) снятием импульсов управления при наличии тока; б) сбоями в СИФУ, при которых происходит пропуск импульса управления или подача его с углом β<γ+; в) резким снижением напряжения сети, которое приводит к возрастанию Iя и γ, в результате чего сокращается время для восстановления запирающих свойств тиристоров; г) случайным открытием закрывшегося тиристора. Контрольные вопросы 1. Какую функцию выполняет система импульсно-фазового управления? 2. Какую функцию выполняет сглаживающий реактор? 3. Что называют интервалом повторяемости? Чему равен интервал повторяемости для трехфазного нулевого преобразователя? 4. Что называют углом управления? 5. Как изменится средний выпрямленный ток в РПТ при увеличении ЭДС якоря и неизменном угле управления? 6. Как изменится средний выпрямленный ток в РПТ при увеличении угла управления и неизменной ЭДС якоря? 7. Что называют внешней характеристикой системы ТП-Д? 8. В каком режиме (РПТ или РНТ) внешние характеристики системы ТП-Д линейны? 9. Чему равен выпрямленный ток, если ЭДС якоря равна Eя0? 10. Как изменится средняя ЭДС преобразователя Ed в РНТ при увеличении угла управления? 11. Чему равна средняя ЭДС преобразователя Ed в РНТ, если угол управления равен 60º, а действующее значение фазной ЭДС вторичной обмотки трансформатора равно 100 В? 12. Почему фиктивное сопротивление Rγ вводится только в РНТ и не рассматривается в РПТ? 13. Что называют интервалом коммутации? Сколько тиристоров открыто в течение интервала коммутации в трехфазном нулевом преобразователе? 14. Как процесс коммутации в РНТ влияет на выпрямленное напряжение? 15. В чем принципиальное отличие инверторного режима преобразователя от выпрямительного режима? 16. При каких углах управления в РНТ средняя ЭДС преобразователя будет отрицательна? 17. По каким причинам может произойти опрокидывание инвертора? Чем опасен этот режим? 18. В каком режиме (РПТ или РНТ) может произойти опрокидывание инвертора? 19. Как связан угол опережения с углом управления? 20. В чем смысл ограничительной характеристики? 5. Трехфазный мостовой преобразователь В состав мостового тиристорного преобразователя (рис.20) входят две группы вентилей – катодная (VS1, VS3, VS5) и анодная (VS2, VS4, VS6). Преобразователь может быть связан с сетью через токоограничивающие реакторы LR1, LR2, LR3 (как показано на рис.20) или через трансформатор. Рис.20. Принципиальная схема трехфазного мостового преобразователя Преимуществами трехфазных мостовых преобразователей по сравнению с трехфазными нулевыми преобразователями являются: • меньше пульсации выпрямленного напряжения, что позволяет уменьшить массу сглаживающего реактора или обойтись без него; • большее быстродействие благодаря сокращению интервала повторяемости; • узкая зона прерывистого тока; • меньшие габариты трансформатора и возможность использования бестрансформаторного питания. Недостатком трехфазных мостовых преобразователей по сравнению с трехфазными нулевыми преобразователями является вдвое большее число тиристоров и соответствующих им каналов управления в СИФУ. 5.1. Режим прерывистого тока На рис.21 представлены временные диаграммы ЭДС, тока и управляющих напряжений системы ТП-Д с трехфазным мостовым преобразователем в РПТ. Моментами естественной коммутации для катодной группы являются точки 1, а для анодной группы – точки 2 (см. рис. 21,а). Вентили в каждой группе открываются через угловой интервал 2π/m (m – число фаз) с запаздыванием на величину угла управления α относительно момента естественной коммутации. Импульсы управления (ug1…ug6) подаются одновременно на два тиристора: один из анодной группы, другой из катодной группы, которые связаны с разными фазами сети. Каждое открытие тиристоров сопровождается скачком ЭДС преобразователя и импульсом тока. Импульсы управления подаются через угловой интервал π/m, т.е. при m=3 открытие тиристоров и появление импульса тока произойдет 6 раз за период напряжения сети. Количество пульсаций тока за период напряжения сети называется пульсностью преобразователя и обозначается буквой p. Для трехфазного мостового преобразователя p=2m=6, т.е. пульсность в два раза больше, чем для трехфазного нулевого преобразователя, где p=m=3. Два открытых тиристора подключают к нагрузке линейную ЭДС сети. В таблице приведена последовательность открытия тиристоров и указана линейная ЭДС, прикладываемая к нагрузке на каждом интервале. Таблица последовательности открытия тиристоров Линейная ЭДС сети eab eac ebc eba eca ecb Открытые тиристоры VS6, VS1 VS1, VS2 VS3, VS2 VS3, VS4 VS4, VS5 VS5, VS6 Рис.21. Временные диаграммы системы ТП-Д с трехфазным мостовым преобразователем в РПТ: а – ЭДС, б – тока, в – управляющих напряжений ЭДС преобразователя ed в интервале проводимости равна соответствующей линейной ЭДС сети, а когда все тиристоры закрыты и ток равен нулю можно считать, что ed=Eя. В интервале проводимости (при допущении Rяц=0) разность ЭДС преобразователя и ЭДС якоря определяет скорость нарастания тока якоря: . Ток сначала возрастает при ed>Eя, достигает максимума при ed=Eя, а затем уменьшается до нуля при ed0 (Ep>0), называют нелинейным. 6.2. Уравнительная ЭДС и уравнительный ток двухкомплектного преобразователя Рассмотрим мгновенные значения уравнительной ЭДС и уравнительного тока на примере реверсивного преобразователя, состоящего из двух трехфазных схем с нулевым выводом, которые питаются от трехобмоточного трансформатора (рис.26). Для ограничения уравнительного тока последовательно с каждым комплектом включены уравнительные реакторы L1 и L2. Кроме общепринятых примем следующие допущения: 1. Согласование СИФУ вентильных комплектов линейное, т.е выполняется условие: β2 = α1, откуда следует Ed2 = –Ed1. 2. Импульсы управления широкие, их длительность в относительном времени равна 2π/3 рад. 3. Полные сопротивления каждой фазы вторичной обмотки трансформатора равны нулю (Zт= 0). 4. Уравнительные реакторы L1 и L2 не насыщаются. При этих условиях уравнительный ток не зависит от тока якоря, и последний можно не учитывать при анализе уравнительного тока. Диаграммы ЭДС и токов двухкомплектного преобразователя с совместным управлением приведены на рис.27. На диаграммах представлен случай α1=β2=30˚. Рис.26. Принципиальная схема двухкомплектного преобразователя с трехфазной нулевой схемой комплектов На первом интервале открыт тиристор VS1 первого комплекта и тиристор VS6 второго комплекта. При этом еd1 = еа, еd2 = ес и по уравнительному контуру действует уравнительная ЭДС: еур = еа +ев. Учтем, что сумма мгновенных значений фазных ЭДС равна нулю: еа+ев+ес=0. Отсюда следует, что на первом интервале еур = –еb. На втором интервале открыт тиристор VS2 первого комплекта и тиристор VS4 второго комплекта. Аналогичным образом можно сделать вывод о том, что на данном интервале еур = –ес. На третьем интервале еур = –еa. Уравнительная ЭДС состоит из отрезков синусоид, причем для различных значений угла управления форма и гармонический состав уравнительной ЭДС существенно отличаются. Среднее значение уравнительной ЭДС всегда равно нулю. За счет действия уравнительной ЭДС в уравнительном контуре возникает уравнительный ток. Уравнение, составленное по второму закону Кирхгофа для контура, в котором протекает уравнительный ток, имеет вид , где L1, L2 – индуктивности уравнительных реакторов. Активное сопротивление обмоток трансформатора и уравнительных реакторов практически не влияет на величину уравнительного тока. Уравнительный ток протекает непрерывно и становится равным нулю на бесконечно малое время в начале и в конце интервала повторяемости. Поэтому комплект, по которому протекает ток якоря, всегда будет работать в РНТ. Таким образом, при совместном управлении и линейном согласовании система ТП-Д обладает линейными внешними характеристиками, характерными для РНТ, которые переходят из одного квадранта в другой без изломов и разрывов. Из выражения для уравнительной ЭДС может быть найдена величина среднего значения уравнительного тока за интервал повторяемости: , где Кур – коэффициент, нелинейно зависящий от угла управления. Рис.27. Временные диаграммы двухкомплектного преобразователя с совместным управлением: а – ЭДС первого комплекта; б – ЭДС второго комплекта; в – уравнительных ЭДС и тока 6.3. Мостовая встречно-параллельная схема двухкомплектного преобразователя В мостовой встречно-параллельной схеме (рис.28) первый комплект вентилей образован тиристорами VS1…VS6, второй комплект – тиристорами VS1*…VS6*. Максимальное количество реакторов, устанавливаемых в схеме, пять. Величина уравнительного тока ограничивается индуктивностью двух уравнительных реакторов и индуктивностями рассеяния обмоток трансформатора, влияние которых малозаметно. Максимальную величину уравнительного тока обычно принимают 0,1·IяN. Необходимая суммарная индуктивность уравнительных реакторов, входящих в один контур, определяется по формуле . Рис.28. Двухкомплектный мостовой преобразователь с встречно-параллельным соединением комплектов Обычно расчетная индуктивность уравнительных реакторов оказывается больше индуктивности, необходимой для сглаживания пульсаций тока якоря. Поэтому при ненасыщающихся уравнительных реакторах необходимость в сглаживающем реакторе, как правило, отпадает. Индуктивность каждого уравнительного реактора в этом случае принимается равной половине вычисленной по приведенной выше формуле. Уравнительные реакторы часто выполняются насыщающимися. Их индуктивность при протекании номинального тока якоря существенно уменьшается. В этом случае уравнительный ток ограничивается, по существу, только одним из уравнительных реакторов, поэтому его индуктивность должна быть больше рассчитанной по формуле на величину индуктивности насыщенного реактора при токе перегрузки. Насыщающиеся реакторы намного дешевле ненасыщающихся и меньше их по габаритам и массе. Однако суммарная масса и стоимость всех реакторов изменяются несущественно, поскольку при использовании насыщающихся реакторов приходится устанавливать сглаживающий реактор. В рассматриваемой схеме (см. рис.28) – два уравнительных контура. В один контур входят реакторы L1, L2, два подсоединенных к ним тиристора и две обмотки трансформатора. Во второй контур входят реакторы L3, L4, два подсоединенных к ним тиристора и две обмотки трансформатора. 6.4. Особенности двухкомплектных преобразователей с раздельным управлением В двухкомплектных преобразователях с раздельным управлением уравнительные токи отсутствуют, и поэтому для них используются встречно-параллельные схемы без уравнительных реакторов. Включение и выключение комплектов производится соответственно подачей или снятием импульсов управления тиристорами комплекта. Переход с одного комплекта на другой возможен только при отсутствии тока, иначе оба комплекта могут оказаться включенными одновременно, и возникает недопустимо большой уравнительный ток. Преобразователи с раздельным управлением содержат один или два датчика наличия тока, которые выдают логические сигналы наличия тока якоря или каждого комплекта, если их ток превышает ток удержания одного тиристора (0,3 А). Датчики наличия тока называются также датчиками нулевого тока, датчиками состояния вентилей и датчиками проводимости тиристоров. Простейшие датчики наличия тока включаются в цепи переменного тока (рис.29) и состоят из трех трансформаторов тока, трехфазного трансформатора напряжения и выпрямителя. Рис.29. Принципиальная схема датчика наличия тока Контрольные вопросы 1. В чем принципиальное отличие реверсивного преобразователя от нереверсивного? 2. В чем преимущества двухкомплектных реверсивных преобразователей перед однокомплектными? 3. При каком способе управления двухкомплектным тиристорным преобразователем не требуются уравнительные реакторы? 4. Почему средняя уравнительная ЭДС двухкомплектного преобразователя не должна быть положительной? 5. При каком соотношении углов управления комплектами двухкомплектного преобразователя обеспечивается отрицательное значение средней уравнительной ЭДС? 6. Почему датчики наличия тока требуются только при раздельном управлении комплектами двухкомплектного преобразователя? 7. Системы импульсно-фазового управления 7.1. Принципы построения и работы систем импульсно-фазового управления Современные системы импульсно-фазового управления строятся на основе вертикального принципа. Этот принцип заключается в том, что импульс подается на управляющий электрод тиристора в момент равенства нулю суммы напряжения управления uу на входе СИФУ и опорного напряжения uоп, синхронизированного с питающей сетью. Функциональная схема СИФУ представлена на рис.30, где показан канал управления одним тиристором. В СИФУ может быть выделено несколько основных функциональных узлов: 1. Узел формирования опорного напряжения (УФОН). 2. Узел сравнения опорного напряжения и напряжения управления (УС). 3. Узел формирования импульсов управления (УФИ). 4. Узел усиления импульса (УУ), обеспечивающий потенциальное разделение силовых цепей преобразователя от цепей управления. Каналы управления другими тиристорами преобразователя выполняются аналогично. Рис.30. Функциональная схема СИФУ В современных тиристорных преобразователях может применяться два вида опорного напряжения: пилообразное и синусоидальное. Рассмотрим пилообразное опорное напряжение (рис.31). Рабочим участком графика опорного напряжения, на котором формируется импульс управления, является участок линейного нарастания напряжения. Его начало приходится на момент естественной коммутации. От этого момента отсчитывается угол управления. Напряжение смещения Uсм задает начальный угол α0, т.е. угол управления при uу=0. При линейном согласовании углов управления комплектами двухкомплектного преобразователя α0=90º (как показано на рис.31). В момент, когда uу+uоп=0, т.е. в точке пересечения графиков uоп() и –uу() формируется передний фронт импульса управления. На рис.31 показано изменение напряжения управления и, как следствие этого, изменение угла управления (от значения α1 к α2). Рис.31. Фазовое управление при пилообразном опорном напряжении: а – опорное напряжение и напряжение управления; б – импульсы управления тиристором Теоретически угол управления можно изменять рассмотренным способом от 0º до 180º, однако в связи с необходимостью предотвращения опрокидывания инвертора максимальный угол управления ограничивается на уровне 150º…165º. При линейном согласовании в двухкомплектном преобразователе минимальный угол управления связан с максимальным углом по формуле αmin=π–αmax. Минимальные углы управления обычно находятся в пределах 15º…30º. Зависимость угла управления от напряжения управления называется фазовой характеристикой СИФУ. При пилообразном опорном напряжении фазовая характеристика в рабочем диапазоне углов управления является линейной: , где =uу/uу(max) – относительное напряжение управления. Зависимость ЭДС преобразователя от напряжения управления, так же как и зависимость Ed(α) называется регулировочной характеристикой преобразователя. Регулировочная характеристика в режиме непрерывного тока при пилообразном опорном напряжении получается нелинейной: . Диаграммы напряжений для случая синусоидального опорного напряжения показаны на рис.32. При синусоидальном опорном напряжении фазовая характеристика СИФУ является нелинейной: . При этом регулировочная характеристика преобразователя в режиме непрерывного тока оказывается линейной: . Рис.32. Фазовое управление при синусоидальном опорном напряжении: а – опорное напряжение и напряжение управления; б – импульсы управления тиристором Достоинством применения синусоидального опорного напряжения является линейность регулировочной характеристики преобразователя, что упрощает проектирование системы управления электроприводом. Достоинством применения пилообразного опорного напряжения является независимость угла управления от амплитуды напряжения сети. В многоканальных СИФУ число каналов управления (см. рис.30) равно числу тиристоров. При управлении мостовыми тиристорными преобразователями число каналов управления может быть сокращено в 2 раза. В этом случае каждый канал управляет двумя тиристорами одной фазы. Управляющие импульсы должны приходить на эти тиристоры (при α=const) с интервалом в 90º. Для формирования второго импульса может быть использован второй полупериод опорного напряжения. Пример для пилообразного опорного напряжения показан на рис.33. Рис.33. Формирование импульсов для тиристоров одной фазы трехфазного мостового преобразователя при пилообразном опорном напряжении: а – опорное напряжение и напряжение управления; б – импульсы управления тиристорами одной фазы 7.2. Узел формирования опорного напряжения Рассмотрим синхронизацию пилообразного опорного напряжения. Пилообразное напряжение для каждого тиристора преобразователя синхронизируют с сетью таким образом, чтобы начало развертывания напряжения совпадало с углом естественной коммутации тиристора, т.е. с углом α=0. Для этого используется синхронизирующий трансформатор (рис.34), формирующий напряжение, проходящее через ноль для тиристоров каждой фазы при α=0. Таким напряжением для тиристоров фазы А является напряжение uAC (рис.35), для тиристоров фазы B – напряжение uBA, для тиристоров фазы C – напряжение uCB. Рис.34. Принципиальная схема синхронизирующего трансформатора для синхронизации пилообразного опорного напряжения Рис.35. Поясняющие диаграммы к синхронизации пилообразного опорного напряжения В моменты перехода через ноль напряжения uAC запускается генератор пилообразного напряжения. Длительность развертывания пилообразного напряжения примерно равна 170º. При синусоидальном опорном напряжении упрощается СИФУ, т.к. исключается генератор пилообразного напряжения. В качестве опорного напряжения тиристоров каждой фазы, используется напряжение, проходящее через ноль при α=90º. Таким напряжением для тиристоров фазы А является напряжение uB, для тиристоров фазы B – напряжение uC, для тиристоров фазы C – напряжение uA. 7.3. Узел усиления импульса Усиление импульса и потенциальное разделение силовых цепей преобразователя от цепей управления осуществляется с помощью импульсного трансформатора (рис.36). Габариты импульсного трансформатора определяются требуемой длительностью импульса. Характеристика намагничивания магнитопровода импульсного трансформатора представлена на рис.37. Рис.36. Принципиальная схема узла усиления импульса Рис.37. Характеристика намагничивания магнитопровода импульсного трансформатора Длительность импульса определяется по формуле , где Bm, Bo – соответственно максимальная и остаточная индукции магнитопровода; w – число витков; S – площадь сечения магнитопровода; Ег – напряжение питания генератора импульсов. Контрольные вопросы 1. В чем сущность вертикального принципа управления тиристорным преобразователем? 2. С какой целью к опорному напряжению добавляется постоянное напряжение смещения? 3. При каком виде опорного напряжения регулировочная характеристика преобразователя Ed(uу) оказывается линейной? 4. При каком виде опорного напряжения фазовая характеристика СИФУ α(uу) оказывается линейной? Библиографический список Герман-Галкин С.Г. Силовая электроника: Лаб. работы на ПК. СПб.: Учитель и ученик: КОРОНА принт, 2002. 304 с. Лихошерст В.И. Полупроводниковые преобразователи электрической энергии для электроприводов с двигателями постоянного тока: Учеб. пособие. Свердловск: УПИ, 1987. 80 с. Лихошерст В.И. Полупроводниковые преобразователи электрической энергии с импульсным регулированием: Учеб. пособие. Екатеринбург: УГТУ, 2000. 116 с. Лихошерст В.И. Системы управления полупроводниковыми преобразователями электрической энергии: Учеб. пособие. Екатеринбург: УГТУ, 2000. 116 с. Розанов Ю.К. Основы силовой электроники. М.: Энергоатомиздат, 1992. 320 с. Руденко В.С, Сенько В.И., Чиженко И.Н. Основы преобразовательной техники: Учеб. для вузов. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Высш. шк., 1983. 424 с. Содержание Введение...............................................................................................................3 1. Силовые полупроводниковые приборы........................................................4 1.1. Диоды..................................................................................................4 1.2. Тиристоры...........................................................................................6 2. Классификация полупроводниковых преобразователей энергии для потребителей постоянного тока...................................................8 3. Неуправляемый трехфазный преобразователь с нулевым выводом.............................................................................................9 4. Трехфазный управляемый тиристорный преобразователь с нулевым выводом...........................................................................................13 4.1. Режим прерывистого тока...............................................................15 4.2. Граничный режим............................................................................21 4.3. Режим непрерывного тока..............................................................22 4.4. Инверторный режим........................................................................26 5. Трехфазный мостовой преобразователь......................................................33 5.1. Режим прерывистого тока...............................................................34 5.2. Граничный режим............................................................................36 5.3. Режим непрерывного тока..............................................................37 5.4. Инверторный режим........................................................................38 6. Реверсивные преобразователи.....................................................................40 6.1. Виды реверсивных преобразователей и способы управления ими....................................................................40 6.2. Уравнительная ЭДС и уравнительный ток двухкомплектного преобразователя.....................................................43 6.3. Мостовая встречно-параллельная схема двухкомплектного преобразователя.....................................................46 6.4. Особенности реверсивных преобразователей с раздельным управлением....................................................................48 7. Системы импульсно-фазового управления.................................................50 7.1. Принципы построения и работы СИФУ........................................50 7.2. Узел формирования опорного напряжения...................................53 7.3. Узел усиления импульса.................................................................54 Библиографический список..............................................................................57 Валерий Иванович Зеленцов Олег Сергеевич Сусенко Полупроводниковые преобразователи энергии Учебное пособие Редактор Л.И. Кузнецова Печатается по постановлению редакционно-издательского совета университета Подписано в печать Формат 6084/16. Бумага для множ. аппаратов. Печать плоская. Усл. печ. л. 3,0. Уч.-изд. л. 3,9. Тираж 100 экз. Заказ . Издательство Российского государственного профессионально-педагогического университета. Екатеринбург, ул. Машиностроителей, 11. Ризограф РГППУ. Екатеринбург, ул. Машиностроителей, 11.