Выбор и описание силовой схемы

РЕФЕРАТ

Пояснительная записка 32 с, 12 рис., 8 источников. Графическая часть
2 листа.

Объектом проектирования является трехфазный автономный инвертор напряжения.

Цель работы – разработка автономного инвертора напряжения.

В процессе работы проведены разработка и расчет структурной и принципиальной схем преобразователя.

Инвертор может применяться для питания промышленных электроприводов переменного тока с трехфазными асинхронными и синхронными двигателями, когда существует необходимость в регулировании частоты питающего напряжения.

СОДЕРЖАНИЕ

Реферат Введение 1 РАСЧЕТ АВТОНОМНОГО ИНВЕРТОРА НАПРЯЖЕНИЯ 1.1 Выбор и описание силовой схемы 1.2 Расчет силовой схемы АИН при номинальной частоте 1.3 Расчет силовой схемы АИН при наименьшей частоте 1.4 Расчет силовой схемы АИН при наибольшей частоте ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК

ВВЕДЕНИЕ

Для преобразования и регулирования параметров электрической энергии широко применяются силовые электронные устройства. Очень часто они являются источниками вторичного электропитания потребителей электрической энергии и обеспечивают их электрической энергией с необходимыми параметрами и соответствующего качества.

К функциям силовых электронных устройств можно отнести: преобразование электрической энергии; электрическую изоляцию цепей питания друг от друга и от первичного источника; высокую стабильность вторичных питающих напряжений в условиях значительного изменения первичного питающего напряжения и нагрузок; эффективное подавление пульсаций во вторичных питающих цепях постоянного тока, требуемую форму переменного напряжения и тока, постоянство угла сдвига их фаз и высокую стабильность их частот и т.д.

Использование полупроводниковых приборов обеспечивает высокую надежность, экономичность, большой срок службы средств вторичного электропитания при их сравнительно малых габаритах и массе.

Автономными инверторами принято называть преобразователи энергии постоянного тока в энергию переменного тока, с частотой, которая задается независимо от частоты источника питания.

В зависимости от происходящих электромагнитных процессов автономные инверторы подразделяют на: резонансные инверторы, инверторы напряжения и инверторы тока.

В инверторах тока форма выходного напряжения близка к синусоидальной, в ней отсутствует третья и кратные ей гармоники. Также его отличительной чертой являются относительно малые пульсации входного тока.

РАСЧЕТ АВТОНОМНОГО ИНВЕРТОРА НАПРЯЖЕНИЯ

Выбор и описание силовой схемы

В качестве силовой схемы инвертора напряжения примем мостовой трёхфазный транзисторный инвертор напряжения, выполненный на IGBT-транзисторах. Его схема представлена на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 - Схема трехфазного мостового АИН

На рисунке 1.2 показан алгоритм переключения транзисторов инвертора при угле проводимости каждого транзистора = 180°.

В схеме всегда одновременно открыты три тиристора разных фаз, что обеспечивает независимость формы кривой выходного напряжения на нагрузке при изменении её параметров. Как видно из алгоритма переключения транзисторов при = 180° возможны шесть независимых сочетаний открытых и закрытых состояний транзисторов. Из рисунка 1.2 видно также, что при соединении нагрузки звездой каждая фаза подключается ежепериодно либо параллельно другой фазе и последовательно с третьей, либо последовательно с двумя другими фазами, соединёнными параллельно. Поэтому к каждой фазе прикладывается напряжение, равное Ud/З или 2Ud/3 (при равных сопротивлениях фаз), и фазное напряжение на нагрузке имеет двухступенчатую форму.

Рисунок 1.2 – Алгоритм работы АИН

Произведём расчёт транзисторного инвертора напряжения для трёх частот: fном, fmin и fmax.