Kas yra dabartinis šaltinio keitiklis: darbas ir jo programos

Inverteriai naudojami galiai iš nuolatinės srovės paversti kintamąja. Įtampos šaltinio keitiklis (VSI) ir srovės šaltinis inverteris (CSI) yra dviejų tipų keitikliai, pagrindinis skirtumas tarp įtampos šaltinio keitiklio ir srovės šaltinio keitiklio yra tas, kad išėjimo įtampa yra pastovi VSI, o įėjimo srovė yra pastovi CSI. CSI yra pastovus srovės šaltinis, kuris tiekia kintamą įėjimą, ir jis taip pat vadinamas nuolatinės srovės keitikliu, kuriame apkrovos srovė yra pastovi. Šiame straipsnyje aptariamas dabartinis šaltinio keitiklis.

Kas yra srovės šaltinio keitiklis?

Srovės šaltinio keitiklis taip pat žinomas kaip srovės maitinimo keitiklis, kuris įvesties nuolatinę srovę paverčia kintamąja srove, o jo išėjimas gali būti trifazis arba vienfazis. Pagal srovės šaltinio apibrėžimą idealus srovės šaltinis yra toks šaltinis, kuriame srovė yra pastovi ir nepriklausoma nuo įtampos.

Srovės šaltinio keitiklio valdymas

Įtampos šaltinis yra nuosekliai sujungtas su didele induktyvumo verte (L_d) ir tai grandinę įvardijo kaip srovės šaltinį. Srovės šaltinio keitiklio maitinimo asinchroninio variklio pavaros schema parodyta žemiau esančiame paveikslėlyje.

Srovės šaltinio keitiklio indukcinė varomoji pavara

Grandinę sudaro šeši diodai (D₁, D_du, D₃, D₄, D₅, D₆), šeši kondensatoriai (C.₁, C_du, C₃, C₄, C₅, C₆), šeši tiristoriai (T.₁, T_du, T₃, T₄, T₅, T₆), kurių fazių skirtumas yra 60⁰. Inverterio išėjimas yra prijungtas prie asinchroninis variklis . Esant tam tikram greičiui, sukimo momentas valdomas keičiant nuolatinės srovės jungties srovę I_dir šią srovę galima keisti keičiant V_d. Dviejų jungiklių laidumas tuo pačiu atsilikimu nesukelia staigaus srovės padidėjimo dėl didelės induktyvumo L vertės_d.

Dabartinio šaltinio keitiklio, tiekiamo induktoriaus variklio pavaros konfigūracijos, atsižvelgiant į šaltinį, parodytos žemiau esančiame paveikslėlyje.

CSI asinchroniniai varikliai

Kai šaltinis yra nuolatinės srovės šaltinyje, smulkintuvas naudojamas srovei keisti. Kai šaltinis yra kintamosios srovės šaltinis, išėjimo srovei keisti naudojamas visiškai valdomas lygintuvas.

Uždarojo ciklo slydimo valdomas CSI diskas su regeneruojančiu lojimu

Variklio paklaidos etaloninis greitis (∆ω_m) suteikiamas greičio reguliatoriui, kuris paprastai yra VI valdiklis, o VI valdiklio išėjimas yra slydimo greitis, kuris suteikiamas slydimo reguliatoriui, kuris reikalingas greičiui reguliuoti. Slydimo greitis suteikiamas srauto valdymui, o jo išvestis yra I etaloninė srovė_d^*kad turi būti kontroliuojama. Slydimo greitis (ω_ms) ir faktinis greitis (ω_m) pridedami ir gausime sinchroninį greitį, iš sinchroninio greičio galime nustatyti dažnį.

Dažnio komanda suteikiama CSI, nes keitiklis labai pajėgus valdyti dažnį. Mes galime valdyti CSI išvestį keisdami įėjimo srovę. Etaloninė srovė (I_d^*) ir faktinė srovė (I_d) pridedamas ir gaus srovės klaidą (∆ I_d). Srovės klaida suteikiama srovės valdikliui, kuris valdo nuolatinės srovės jungties srovę ir, remdamasis nuolatinės srovės jungties srove, galime valdyti α, ir ši α nuspręs įtampą, pagal kurią galite nustatyti, kiek srovės ketina keistis. Tai uždaro ciklo slydimo valdoma CSI pavara su regeneraciniu stabdymu. Tai yra uždaro ciklo valdoma slydimo valdoma CSI pavara su regeneraciniu stabdymu, o jos grandinės schema parodyta žemiau esančiame paveikslėlyje.

Uždara ciklo slydimo valdoma CSI pavara su regeneraciniu stabdymu

Pagrindinis CSI maitinimo pavaros pranašumas yra tai, kad jis yra patikimesnis nei įtampos šaltinio keitiklio maitinamasis įrenginys, o trūkumas yra tas, kad jis turi mažesnį greičio diapazoną, lėtesnį dinaminį atsaką, pavara veikia visada uždaroje grandinėje ir ji netinka daugialypei -variklis.

Srovės šaltinio keitiklis su R apkrova

Srovės šaltinio keitiklio su R apkrova schema parodyta žemiau esančiame paveikslėlyje.

Srovės šaltinio keitiklis su R apkrova

Grandinę sudaro keturi tiristorių jungikliai (T₁, T_du, T₃, T₄), Aš_Syra įvesties šaltinio srovė, kuri yra pastovi, ir jūs galite pamatyti, kad nėra prijungtas joks anti-lygiagretus diodas. Nuolatinė srovė užtikrinama sujungiant įtampos šaltinius nuosekliai su dideliu induktyvumu. Mes žinome, kad induktyvumo savybė, kad tai neleis staigiai pasikeisti srovės, taigi, kai mes prijungsime įtampos šaltinį su dideliu induktyvumu, neabejotinai srovė, kurią ji gamina, bus pastovi. Pagrindinis srovės šaltinio keitiklio su varžine apkrova išsklaidymo koeficientas yra lygus vienam.

Srovės šaltinio keitiklio su R apkrova parametrai

Jei suveiksime T₁ir t_dunuo 0 iki T / 2, tada išėjimo srovė ir išėjimo įtampa išreiškiamos kaip

Aš₀= Aš_S> 0

V₀= Aš₀R

Jei suveiksime T₃ir t₄nuo T / 2 iki T, tada išėjimo srovė ir išėjimo įtampa išreiškiamos kaip

Aš₀= -I_S> 0

V₀= Aš₀R<0

Srovės šaltinio keitiklio su R apkrova išėjimo bangos forma parodyta žemiau esančiame paveiksle

Srovės šaltinio keitiklio su R apkrova išėjimo bangos forma

Rezistinės apkrovos atveju reikia priverstinio komutavimo. Nuo 0 iki T / 2, T₁ir t_dudiriguoja ir nuo T / 2 iki T, T₃& T.₄diriguoja. Taigi, kiekvieno jungiklio laidumo kampas bus lygus ᴨ, o kiekvieno jungiklio laidumo laikas bus lygus T / 2.

Varžos apkrovos įėjimo įtampa išreikšta

V_į= V₀(nuo 0 iki T / 2)

V_į= -V₀(nuo T / 2 iki T)

RMS išėjimo srovė ir CSI varžos apkrovos RMS išėjimo įtampa išreiškiama kaip

Aš_{0 (RMS)}= Aš_S

V_{0 (RMS)}= Aš_{0 (RMS)}R

Vidutinė ir RMS tiristoriaus srovė su varžine apkrova yra

Aš_{T (vid.)}= Aš_S/ du

Aš_{T (RMS)}= Aš_S/ √2

Furjė išėjimo srovės ir CSI išėjimo įtampa su varžine apkrova yra

Pagrindinis RMS išėjimo srovės komponentas yra

Aš_{01 (RMS)}= 2√2 / ᴨ * I_S

Srovės šaltinio keitiklio su R apkrova iškraipymo koeficientas yra

g = 2√2 / ᴨ

Visas harmoninis iškraipymas išreiškiamas

THD = 48,43%

Pagrindinis tiristoriaus srovės vidutinės ir efektinės srovės komponentas yra

Aš_{T01 (vid.)}= Aš_{01 (maks.)}/ ᴨ

Aš_{T01 (RMS)}= Aš_{01 (maks.)}/ du

Pagrindinė galia per apkrovą yra išreikšta

V_{01 (RMS)}* Aš_{01 (RMS)}* cosϕ₁

Bendra apkrovos galia išreiškiama kaip

Aš_{0 (RMS)}^duR = V_{0 (RMS)}^du/ R

Įėjimo įtampa V_įvisada yra teigiamas, nes galia visada tiekiama iš šaltinio į apkrovą.

Srovės šaltinio keitiklis su talpine apkrova arba C apkrova

Srovės šaltinio keitiklio talpinės apkrovos schema parodyta žemiau esančiame paveikslėlyje

Srovės šaltinio keitiklis su C apkrova

Bangos formoje nuo o iki T / 2, T₁ir t_duyra suveikę, o išėjimo srovė yra I₀= Aš_S. Panašiai nuo T / 2 iki T,T₃ir t₄yra suveikę, o išėjimo srovė yra I₀= -I_S.Taigiapkrovos srovės bangos forma nepriklauso nuo apkrovos.CSI keitiklio su C apkrova išėjimo bangos forma parodyta žemiau esančiame paveiksle.

Srovės šaltinio keitiklio su C apkrova išėjimo bangos forma

Išėjimo srovės bangos formos integravimas suteiks išėjimo įtampą. Jei išėjimo srovė yra kintama, tada išėjimo įtampa tikrai yra kintama. Grandinės schemoje imama grynai talpinė apkrova, todėl srovė įtampą veda 90⁰

Aš₀= Aš_C= C dV₀/ DT

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

C apkrovos įėjimo įtampa yra

V _į = V ₀ (nuo 0 iki T / 2)

V_į= -V₀(nuo T / 2 iki T)

Išėjimo įtampa yra teigiama, kaiT₁ir t_dudiriguoja nuo 0 ikiπ ir kadaT₃ir t₄atliekant nuo π iki 3π / 2, tada pagal nutylėjimąT₁ir t_dupereina į atvirkštinį poslinkį dėl teigiamos įtampos apkrovos, tai reiškia, kad šiuo atveju įmanoma natūrali komutacija arba apkrovos komutacija, tai reiškia, kad mums nereikia įdėti išorinės grandinės ar išorinės komutacijos grandinės, kad išjungtume tiristorių T₁ir t_du.Turime rasti grandinės išjungimo laiką, kai įmanoma natūrali komutacija. Grandinės išjungimo laikas išreiškiamas kaip

ω₀t_c= ᴨ / 2

t_c= ᴨ / 2 ω₀

Srovės šaltinio keitiklio su C apkrova parametrai

Tiristoriaus vidutinė ir efektinė srovė išreiškiama kaip

Aš_{T (vid.)}= Aš_S/ du

Aš_{T (RMS)}= Aš_S/ √2

Furjė išėjimo srovės ir talpinės apkrovos išėjimo įtampa yra

Pagrindinis CSI išsklaidymo faktorius su C apkrova yra lygus nuliui.

Pagrindinis išėjimo galios komponentas išreiškiamas

P₀₁= V_{01 (RMS)}Aš_{01 (RMS)}Cos ϕ₁= 0

Pagrindinis tiristoriaus srovės vidutinės ir efektinės srovės komponentas yra

Aš_{T01 (vid.)}= Aš_{01 (maks.)}/ ᴨ ir aš_{T01 (RMS)}= Aš_{01 (maks.)}/ du

Didžiausia išėjimo įtampa yra

V_{0 (maks.)}= Aš_ST / 4C

Įvesties įtampos RMS vertė yra

V_(RMS)= V_{o (maks.)}/ √3

Tai yra srovės šaltinio keitiklio su talpine apkrova parametrai.

Programos

Dabartinio šaltinio keitiklio programos yra

• UPS vienetai
• LT plazmos generatoriai
• Kintamosios srovės varikliai
• Perjungimo įtaisai
• Siurblių ir ventiliatorių asinchroniniai varikliai

Privalumai

Srovės šaltinio keitiklio privalumai yra

• Grįžtamojo ryšio diodas nereikalingas
• Komutacija yra paprasta

Trūkumai

Srovės šaltinio keitiklio trūkumai yra

• Tam reikia papildomo keitiklio etapo
• Esant mažai apkrovai, jis turi stabilumo problemų ir vangų našumą

Taigi, viskas apie tai srovės šaltinio keitiklio apžvalga , aptariamas srovės šaltinio keitiklio valdymas, uždarojo ciklo slydimu valdoma CSI pavara su regeneraciniu stabdymu, srovės šaltinio keitiklis su R apkrova, pritaikymas, privalumai, trūkumai. Ar jums kyla klausimas, koks yra dabartinis šaltinio keitiklio veikimo principas?