Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Полупроводниковые преобразователи частоты автономных комплексов Макдиси, Карло

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Макдиси, Карло. Полупроводниковые преобразователи частоты автономных комплексов : автореферат дис. ... кандидата технических наук : 05.09.12.- Киев, 1993.- 18 с.: ил.

Введение к работе

Актуальность дтвдблеш. При ратании задач повышения 8ф5ек~ тавности общественного производства и увеличения производительности труда большое значение приобретает рациональпоа псподьзо-ваіше энергетических реоурсоз, значительная эконошя которых может быть достигнута сосредоточением усилий по совершенствованию методов преобразования а передачи электрической энергии. Бее возрастающий уровень производства и потребления электрической анергии заставляет обращать особое внимание па совершенствование воех видов ее распределения п применения. Решение этой задачи непосредственно связано с развитием силовой преобразовательной техники, о разработкой эффективных методов и оредста преобразования различных параметров электрической энергии. Успехи энергетической электронаки в настоящее время обеспечили прогресс в деле создания и совершенствования силовой првобразоватэлыюД техники, открыв широкие возможности и перспективы ее применения в различных областях народного хозяйства. Преобразовательная техника находит все более широкое применение вездо, где производится и используется электроэнергия.

Решая задачу значительного увеличения производства силовой преобразовательной техники необходимо особое внимание уделять разработке и освоению выпуска электротехнического оборудования, пмовдего более высокий коэффициент полезного действия, меньший удельный расход цветных металлов и других материалов.

Баянов меото в решении этих задач занимает совершенствование систем электроснабжения автономных электроэнергетических комплексов, где экономическая эффективность снижения массы оборудования и потребляешь мощности особенно велика.

В связи о тем, что на борту автономных комплексов постоянно увеличивается количество нагрузок, идя которых по ряду причин род питающего тока, величина напряжения и частоты, а также допуски на их отклонения отличаютоя от параметров первичной системы электроснабжения Д[СЭ/, возрастает роль вторичных систем электроснабжения /ВСЭ/, обеспечивающих такие потребители электроэнергией. Противоречив между тенденцией к увеличению необходимой мощности узлов генерирования электроэнергии и требованием уменьшения массы и обьема всего энергетического комплекса можно разрешить только реализацией двух процессов: повышена-

_ 4 -

ей эф|>вктпвносгз всех потребителей энергии и повышением еффея-тивности всех преобразователей энаргип, поскольку дальнейшие работы в области совершенствования каналов генерирования электроэнергия уяв не могут дать ощутимого выигрыш в массе. Позыса-ниа эффективности ВСЭ пакет быть достигнуто путем использования новых способов преобразования параметров электроэнергии и иошх принципов построения преобразователей, их реализующих, на соноза достге-еннй в разработке устройств энергетической н информационной электроники.

Ускорение внедрения результатов научно-исследовательских а опыгнс-коногрукторсквх работ по разработке преобразователей ЕСЭ в производство возможно только при использовании прогрессивных методов построения и компоновки и, в частности, широкое применение модульного принципа с использованием унифицированных узлов в агрегатов.

Возросшие требования, предъявляемые к качеству выходных параметров преобразователей БСЭ тробуют в настоящее время разра- ботки таких устройств, которые сочетали бн в себе пункции формирования высоконачестзэнного переменного напряжения заданной формы и шрокодпапазонного регулирования /стабилизации/ его параметров, обеспечивая при этом высокие энергетические и динамические показатели преобразователей. Такие преобразователи необходимы для систем регулируемого электропривода переменного тока точной аппаратура магнитной записи /АМЗ/, контрольно-испытательно»! и исследовательской аппаратура, например, имитаторов о произвольной формой выходного напрязения и с регулированием относительного с о дерзания отдельных гармоник или масоива гармоник в спектре выходного напряжения, исполнительных органов автоматизированных систем управления, оиотем воспроизведения и усиления информации, устройств автоматика и телемеханики, для потребителей, критичных я форме питапдего напряиения, аппаратуры резервного электропитания.

На решение этих задач направлены работы, проводимые на кафедре теоретических основ электротехники Киевского политехнического института в соответствии с координационным планом АН Украины по комплексной проблеме "Научные основы электроэнергетики" т 1991 - 1995 г.г.

ч Поэтому разработка и исследование высокоэффективных преобразователей ВСЭ автономных комплексов, выполненных на основе ыо-

дульних блоков из унифицированных элементов и узлов, является актуальной задачей.

Пета шботи - решение научной задачи исследования и разработки полупроводниковых преобразователей частоты вторичных систем электроснабжения автоношшх хомвлекеов, обладающих улучшенными показателями.

Достижение поставленной цэлп предопределяет необходимость решения следующих задач:

  1. Исследование в разработка эффективных способов преобразования параметров электрической энергии автономных коїтлексов.

  2. Исследование электромагнитных процессов з преобразователях частоты и получение аналитических выражений искомых величии в удобной для практического использования форме.

  3. Обоснование построения, анализа а om-шизацви преобразователей частоты в автономных системах элзктроснабгання подвиз-нкх объектов.

  4. Разработка способов формирования квазпсикусоидального напряжения, принципов построения плотей переменного тока, схем скстег,: управления и конкретных устройств, реализующих многоканальный способ преобразования параметров электрической энергии во вторачвдх системах элекгроснаожэиля автономных комплексов.

Методы иоследовачгя. Для решения поставленных в работа задач использована метода! коммутационных функций, комбинированный, гармонического сянтеза, математический аппарат, преобразования Тейлора, модифицированный ыэтод Пауэла. При количественном анализе получанных функциональных зависимостей применялась ЭВМ. Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций работы подтверндена экспериментально при лабораторных испытаниях созданного преобразователя частоты.

Научная новизна. I. Обоснована целесообразность построения полупроводниковых'преобразователен автономных комплексов на основе преобразователей частоты с суммированием в общем контуре напряжений однофазных регулируемых инверторов переменного напряжения, реализующих многоканальный способ преобразования параметров электрической энергии и обладающих возможностью использования модульного принципа конструирования с максимальной степенью унификации на основе стандартных элементов в узлов.

2. Предложена методика анализа электромагнитных процессов в непосредственном преобразователе частоты с квазиодоололоснои

модуляцией, позволявшая полупить в замкнутом виде зависимости
действующих значений и выходных напряжений от параметра
управлення. '

  1. Предложена и разработана методика определения в замкнутом виде основных интегральных показателей напряжения, реализующего АИМ 2-го рода, ш основе преобразования Тейлора,

  2. Определены оптимальные фазовые соотношения ыезду выходными напрякениямп регулируема однофазних инверторов переменного тока, форкируицих однофазное шш трехфазное квазисинусоидаль— иой форш выходное напряжение.

  3. Предложены принципы построения силовых схем и систем управления непосредственных преобразователей частоты о квазиси-нусоидалькой формой выходного напрянения.

  4. Обоснована целесообразность построения силовых охом преобразователей частоты вторичных систем электроснабжения на базе їиристорно-транзисторішх ключей.

Автор зашцазт. I. Принципы построеїшя вторичных систем влектроснабжошія автонсьшых комплексов на базе непосредственных преобразователей частоты, расчета параметров и характеристик о учетом специфики процессов в системе электроснабнения.

  1. Методику анализа электромагнитных процессов в преобразователях частоты для хваэиустановавшосся процессов.

  2. Методику и аналитические выражения для определения в замкнутом виде основных интегральных характеристик квазисипуоо-идальных надряданий, формируемых методами АШ 2-го рода.

  3. Принципы построения силовых ключей и схем систем управления и конкретные устройства, реализующие многоканальный способ преобразования параметров электрической анергии.

- . Птактаческад ценность. Приведенные в работе выводы, зависимости, грарика обеспечили возможность оптимального проектирования непосредственных преобразователей частоты о однофазными и трехфазными выходными шщшвниями на ооыове высоконадежных базовых модулей, выполненных на полностью управляемых кличах переменного тока. Модульный принцип построения силовых схем преобразователей существенно упростил процесс проектирования и производства предлагаемых преобразователей частоты.

Реализация результатов -работы в шюшшеннооти,. Результати исследований палии практическое применение при разработке и сэготовлешш подупроводаивовых преобразователей частоты по доге-

вору 2258 от 01.04.1991 г., выполняемого кафедрой теоретических основ электротехники. Некоторые теоретические и практические результаты, полученные в работе, используются в учебных курсах КПП при подготовка специалистов по электроприводу и электрическим машинам.

Ашлюбадия табсгн. Основные полокагшя п результаты работа докладывались на научных семинарах АЛ Украина "Научные основы электроэнергетики" я научном семинаре кафедры электроники и энергетики Университета г.Летакшг /Сирия/. -

Основное содержание работы опубликовано в 2-х статьях.

Стпукттеа в обьем таботн, Диссертация состоит из введения, четырех разделов и заключения, изложенных на 130 страницах ч машинописного токота, 72 рисунков на 70 страницах и 3 таблиц на 2 страницах"; списка литературы из 104 наименований и 2 приложений на 11 страницах. Общий обьеи работы составляет 227 страниц.

фо введении обоснована актуальность теш и ефорщуллрована цель исследований, паречлалены основные научные результаты, приведены положення, выноепшв на защиту.

В П9БВ0ГЛ тазлолэ дана характеристика первичных и вторичных систем электроснабжения автономных комплексов и способов преобразования параметров электрической энергии, используемых при построении ВСЭ.

В настоящее время большая часть электрической энергии, вырабатываемой в стране, преобразуется на пути к потребителю. Такое преобразование осуществляется ВСЭ в случав, если параметра электрической анергии /род питающего тока, величина напряжения или частоты, а таккэ допуски на их отклонения/ отличаются от параметров электроэнергии, обеспечиваемых ПСЭ и трабуешх для нормальной работы потребителя.

В качестве ПСЭ могут использоваться: сета адактроснабаения общего назначения; автономные системы /система электроснабжения саглолетов и вертолетов, система электроснабжшя кораблей, местные сета электроснаохения/; химические источники тона.

При разработке преобразователей ВСЭ автономных кошшхеов, содержащих в качестве ПСЭ электромашиншв гонараторы постоянного и пэремэнного тока, необходимо учитнэат* возможность кратко-

временного повышения штавдего напряжения в переходных режимах. Так в ПСЭ автономных комплексов /ГОСТ 19705-74, 19705-81/ переменного трехфазного тока перошнно?і частоты /320... 1050 Тц/ и фазным напряжением 115 В в переходном ракше возможно в течений 0,2...0,5 о поъишеняо напряжения, в зазисшости от выходной частоты, до 180 Б пря 400 1ц и соответственно до 472,5 В при 1050 Тц /рис. I/.

Некоторые потребителя автоііоілшіх комплексов требуют высоко-отабилыюго по напряяетто и частото переменного тока /гироскопические приборы, аппаратура шпгагиоД записи/; анодные цепи радиоустановок требуют высокого напряжения постоянного тока; специального питания требуют таккэ радлолакациошюе оборудование, пв-лотаяаіо--навпгаіщсішна системы, систеыы автоматического управления, сяедвдиа системы, усилители а другого типа приборы и устройства.

ВСЭ автономных комплексов обеспечивает указанные выше потребители напряжением о требуемыми параметрами. При заводской настройке кассет гпроштороз, стоек летательных аппаратоз, усилителей звуковой частоты, для питания контрольно-измерительной аппаратуры также требуются ВСЭ, обеспечивающие такие жа параметры элекгркчоской энергии, как в автоноцплх комплексах.

В СЭ автономных комплексов находят широкое применение электромашшшые преобразователя /Щ&/ с выходной частотой 400 Та, Удвлкшэ характеристики таких преобразователей значительно уступает электрсшшшшгл генарагораи ПСЭ, а требования, предъявляемые современными системами вычислительной тэхнпко*, аппаратурой автоматики в управления к электрическим системам с частотой 400 1ц, не могут быть йш удовлетворены в полной мере.

Ограниченные возможности ЭШ откршзают широкую возможность перед стагнчэокиш преобразователями, лоззодявдими в зависишо-та от типов преобразования получать при высоких эксплуатацией- -них характеристиках удельные характеристики порядка 300 ... ...1000 Бт/кГ.

Возрастаемая слошіосгь задач, решаемых РЭА, устанавливаемой на автономных комплексах, повышает требования я качеству питающего напряжения. Ддя согласования параметров электроэнергии, необходимой кошфотлші потребителям, и параметров ПСЭ в ВСЗ находят применение следующие чатарз типа преобразователей: ИВЭ, !!оПКШ, ПШ, Ш. В работе рассмотрены особенности а структурные

схемы указанных выше преобразователей. С цэлыо повышения быстродействия преобразователей з отработке возмуцахадх воздействий,-а также уменьшения жаси и габаритоз моточных изделий, в последние года в ВСЭ кашли применение преобразователи с промазутбчньм звеном высокой частоты и цряглоугоиыюа /пеоинусоидальной/ формой выходного напряжения. В работа показано, что повышение эффективности преобразователей БСЭ автономних комплексов на мощности едикшаг-десятхи r-сВА мояег Сыть достигнуто не только аа счет использования промежуточного яовнкшя частоты, но и за счет пера-хода от прямоугольной форкы высокочастотного напряжения кюази-синусоидальной. При этом для получения квазисинусоидальпого регулируемого по омплитудо напряжения при выходных мощностях I... ...10 ісВА пообходимо применять специальные способы улучшения спектрального состава кривой напряжения, обеспечгв&теяе, как получение высокого КПД, так п расширение йгикциональных возыоапоо-тей и характеристик таких преобразователей.

Процесс формарозания /синтезирования/ кривой выходного напряжения ПЧ с требуемый гараоническим составом может быть непрерывным или дискретным. Непрерывное синтезирование кривой налря-кения на нагрузке получали путем введения в схеглу ІН электрических фильтроз.

Дискретное синтезирование подразумевает аппроксимацию выходного сигнала, например, кусочно-постоянной сйгакциеЗ, реализация которой представляет собой периодическую последовательность импульсов в обща-.! случав прямоугольной формы, тодулнрованяую по закону выходного сигнала. Целесообразность использования модуляционных методов синтезирования напряжения обусловлена возможностью устранения выходных фильтров, жесткостью внешней характеристики ПЧ, согласованием с ключевым характером работы силовых полупроводниковых приборов, обеспечивающим высокий КГЩ, возможностью совмещения сТуикциіІ сформирования и регулирования напряжения в едином фувкцаональном узле.

Анализ способов формирования и регулирования выходных напряжений квазисинуооидалькой формы показал, что наиболее целесообразно при построении Ж о однофазным ила трехфазный выходным напряжением'и выходной мощностью более I кВА использовать МСП параметров электрической энергии на основе схем с суммированием в общем контуре /СОВ/ выходных напряжений однофазных регулируемых инверторов, сдвинутых относительно друг друга и имеющих ОДИ-»

наковую частоту и скважность:
Ш= іЦ^^/gWK )&ікҐ - ям четного И/,

для нечетного

где Е - амплитудное значение однофазных еушируеыых напряжений. Это позволяет повысить эффективность преобразования по сравнению со схемами, содерзащвш предварительный регулятор постоянного напряжения, а такка использовать модульный лршщип при конструировании, что упрощает процесс проектирования и производства таких преобразователей. Регулирование же выходного напряжения в таких преобразователях модно осуществить двумя способами: либо за счет ШИР в вапдом из инверторов, либо за счет суммирования дзух КСН неизменной форт, сдаигааиых друг относительно друга /фазовое регулирование/. Шоныо выбор этих экономичных способов регулирования и определил целесообразность формирования КСН, а не трапациидальяого с ограниченной длительностью фронта, что было бы вполне приеідлеїло с точка зрения уменьшения динамических потерь при его демодуляции, ибо только при регулировании КСН обеспечивается практически неизменная величина Кг выходного напряжения в широком диапазоне изменения величины выходного напряжения. Палимо этого переход кнзазисинусоидальной форме высокочастотного напряжения позволяет обеспечить возможность плавного регулирования амплитудного и среднего значения напряжения при сохранения его формы.

Многоканальный принцип преобразования параметров аяектри-ческой энергии может быть реализован не только на оаае ключей постоянного тока, но и о помощью ключей переменного тока с двусторонней проводимостью. Учитывая непринципиальные отличия спектров выходного напрякения таких Ж от аналогичных спектров радиотехнических устройств, реализующих однополосную модуляцию, которые вызваны лдаь спецификой модулирущих воздействий, наші показано, что такие преобразователи целесообразно обозначить как НПЧ о КМ. Это позволило помило объединения в один класс большого числа извэотных преобразовательных устройств о аналогичными структурно-алгоритмическими свойствами упорядочить терминологию в обозначении таких ПЧ, а такса наметать новые возмоешм пути технической: реализации таких устройств.

- и -

Структурная схемі НОТ е КМ содержат при трехфазной питающей сети три модулятора И, кидай из которых заполнен в виде // параллельно соединенных по входу и последовательно но выходу однофазных регулируемых инверторов на клинах с двусторонней проводимостью. Наиболее полно и однозначно процесс формирования выходного, напряжения в ШЇ с КГ.! определяет выражение

где U/yf-nC06[c^/t-^i-0^S^ " выходное напряжение ПСЭ,

tin = Д( -ttfy,,. jatiffitkl-fi-f) *r/3J - эквивалентное

модулирующее воздействие,o(ifer..) - амплитуда ^ -й гармоники, зависящая в общогл случае от ряда параметров / X »' j <ґ f>i> і$і и и?ц - соответственно частота выходного напряжения ПСЭ и переключения ключей модулятора.

В работе использовано известное из теории одаополосной модуляции свойство, что чисто однополосный сигнал может быть выделен при соответствунцеа приближении форш модулирующего воздействия к синусоидальной. Следовательно, по мэре приближения форми к синуооидалыюЛ должен улучшаться гармонический состав выходного напряжения НІН с ХМ. Именно это положение и легло в основу предложенных способов фэргшрованпя ІКЛІ.

Бо втором раздела проведен анализ электромагнитных пронео-сов в непосредственных преобразователях частоты. Показана целесообразность использования метода коммутационных функций в сочетании о методом гармонического синтеза для анализа процессов в преобразователях чаототы, реализующих многоканальный способ преобразования параметров электрической энергии. Получены в замкнутом виде выражения для действующих значений и Кг выходных напряжений праобразователен частокн с хвазиоднополосыой модуляцией. Обосновывается методика и расчетные соотношения приведз-ния к замкнутому виду выражений для интегральных показателей на основе преобразования Тейлора.

В связи с широким применением ЕП в народном хозяйстве, разработкой и внедрением новых, более слоиных схем преобразования вопросы расчета их нормальных и аварийных режимов приобретают все большую актуальность. В настоящее время все большее распространение для анализа электромагнитных процессов в ВП находят ыа-

- ІЯ -

сода отдельных составляющих и коммутационных функций.

В тех случаях, когда необходимо получение в замкнутом виде выражении для средних и действующих значений, несинуооидальннх токов и напряжений, коэффициентов гармоник, в таюко доя анализа погрешности, возникающая при учете в расчетах конечного числа членов нослэдтвдего ряда, целесообразно применение метода комцу-тационнкх функций в сочетании с методом гармонического синтеза.

В соответствии-с предловеннои в работе методикой анализа, величина действующего значения и Кг выходного напряжения ЖП с Ш может бить определена по формулам

где . г-' _ Ї-'

J0, #%»')-?№*-)

Кюнно переход к этой форме запася позволил по известной величине Ущ определить выразшнпо для действующего значения и Кг напряжения НПЗ с КМ в замкнутом виде.

В работе разргботака методика приведения функциональных рядов к з&'лкнутому виду независимо от их сходимости, которая проиллюстрирована на примере определения Кг выходного напряжения НПЧ о КМ при условии кусочно-постоянного эквивалентного модули-руодего воздействия ^'Д' . Методика- является универсальной, так как позволяет производить оптимизации модулирующего воздействия при любом числе фаз питающего папршипия. Единственным условием, которому должен удовлетворять исходный ряд, является существование производных высших порядков, т.е. его непрерывная дафферен-цируваость.

Получение в замкнутом вида вырагенпй для средних, действую-ирга; значении и Кг внходных КСН позволило существенно уменьшить затраты машинного времени на их расчет, а такие решить задачу оптимального формирования ШЯ для выбранной структуры преобразователя.

При неизвестной форме .воздействующего напряжения найти цгновошюо значение тока на любом иктересущам нас интервале работы ВП позволяет предлокеншй коибинярованнаа способ, основанный па методе коммутационных функций и методе отдельных составляющих. Данный способ позволяет сочетать все положительные свой-

ства обоях методов. Изображение выходного напряжения при известном алгоритме работы илючеіі 311 может быть представлено в вида

где /t - число полюсов f2a.(p) или If'fp)

Определив изображение выходного напрякеяпя тш.{Р) о попощет метода отдельных составляющих, молю найти токи па отдельных интервалах периода. Предлагаемая методика рассмотрена на нескольких пршорах определения мгновенных значений токоз и напряжений в различных Ш.

3 третьо:л -раздело рассмотрены способы формирования квази синусоидального напроэшш, а таюга принципы построения силових схом преобразователей частоты с квазиоднополосяой модуляцией, реализующих многоканальный способ преобразования параметров электрической энергии. Проводится оптимизация формы выходного напряжения Ш при амплитудно-импульсной аппроксимации ого по синусоидальному закону и 1 -ступенчатой форме эквивалентного модулирующего воздействия. Приводятся зависимости средних и действующих значеній, а также Кг выходного напряжения ПЧ от параметра упразленпя. Рассматриваются особенности построения автономных систем электроснабжения автономных комплексов на база непосредственных преобразователей частоты с квазиодяополосной модуляцией.

Б работе показано, что даухзвешще Ш, реализующие ШІ параметров электрической энергии, могут быть использованы при построении высокочастотных пре образователен о однофазным ила трехфазным выходным напряжением нра относительно незначительных перенапряжениях на выходе ПСЭ. Это связано с тем, что в автономных системах электроснабжения нельзя применять схемы выпрямления, обеспечивающие подачу в систему распределения электроэнергии постоянной составляющей тока /например, трехфазной схемы со средней точкой/. Применение не мостовой, трехфазной схемы выпрямления приводит к чрезмерно высоким величинам выходного напряжения в переходном режиме, превышавдим предельно допустимую величину рабочего напряжения сериґшо освоенных транзисторов.

Исследования показали, что уменьшить в уЗ раз величину постоянного напряжения, прикладываемого к силовым транзисторам

преобразователя,позволяет переход or даухзвеиных ПЧ к НПЧ с КМ, выполненных на ключах о двусторонней проводимостью и также обео-печиваквдх МОП параметров электрической энергии. Оптимизация

tyfil показала, что ьшшальшз значения Кг выходного напряжения ЇШ с JM при заданном /І/ обеспечивается при иных, чом в даухзвешшх ПЧ с^азошх соотношениях мэдпу ступенями аппроксими-руешго напряжения. Причем форш оптимального ^'#/ указывает на явное содержание в нем гартлонлческих составляющих кратных трем. Это связано о тем, что в спектре выходного напряжения ІПИ с КМ отсутствуют комбинационные гармоники, определяемые гармоническими составлявдщи кратнши трем. Именно это свойство и использовалось в работе для получения в замкнутом вида выражений для средних, действующих и Кг выходных напряазний ІПИ с К.Ї /рис 2/. Мшпшалыюе отличие f/ ступенчато!! аппроксимируемой по синусоиде кривой от оптимальной обеспечивается, если величины нулевой паузы и фазового сдвига кратны дискретному углу f/fe/V) . Качество выходного напряженая в ШН о КМ определяется видом модулирувдего воздействия, способ формирования, которого и положен в основу предлоненноа классификации ШЧ с Ш.

ШН с Ш и СОК позволят создавать автономные СЭС о високими параметрами электрической энергии. Каш предложен рад автономных СЭС подвижных объектов с переменное скоростью вращения вала адектрвческого генератора для получения стабильней выходное частоты на основе ШН с КМ и СОК /Кг = 15...20$ при % /<^^й/ = « 1...0,7/. Разработанные СЭС обеспечивают защиту цепей нагруз-хи от перенапряжений во время переходных процессов в синхронном генераторе и неизшнши фазовый сдвиг основной гармоники в процессе регулирования выходного напряжения.

Дальнейшее улучшение массо-габаритных показателен СЭС может быть достигнуто путем использования возможностей системного проектирования, при котором генератор и ПЧ разрабатываются совместными усилиями разработчиков этих звеньев системы и применением пршэзуточного повышения частоты /рас. 3/.

Б. четвертом -разделе рассматривается техническая реализация высокоэффективных полупроводниковых преобразователей частоты. Приведена охеш тиристорно-транзисторных силовых ключей, позволяющих повысить надежность и нагрузочную способность ПЧ, а также расширить их функциональное назначение. Рассматриваются особенности построения СУ преобразователей ВСЭ и НПЧ о КМ в режиме

- 15-.

стабилизации выходной частоты и построение автономных систем электроснабжения на базе генератора-модулятора.

Значительное внимание в работе удалено вопросам'технической-реализации однофазных инверторов с выходной -частотой порядка 20 кіц. Стремление увеличить нагрузочную способность транзисторов по току при одновременном уменьЕетга величины мгновенной МОЩНОСТИ, выделяемой на транзисторе, привело к разработка тиристорно— транзисторных ключоіі ДТК/, обеспечивающих облегченный рекам работы силового транзистора, что в итога позволяло улучшить массо-габаритные показатели инверторов, повысить их надежность. Разработанные модули шшорторшд ячеек имеют удельные показатели: при . /&<Л = 320...1050 гд 600...1000 Вт/кГ; при /&и = 20 кЩ 400.. ...500 Вт/да3, 500...600 Вт/кГ. /инверторная ячейка содержит силовую часть, систему управления и блок завдты/.

Рассмотрены особенности построения стабилизаторов частоты на основе ШШ о 1С.!. Показано, что стабилизацию выходной частоты в ИИ о КМ при порайонной частоте ПСЭ мокно осуществить, используя либо замкнутые системи автоматического регулирования, либо параметрический способ стабилизации, основанный на взаимной компенсации отклонений частот выходного и управляющего напряжений, причем требуемая фазность и качество управляющего вапрювеквя обеспечиваетоя введением в СУ умножителя частоты, выполненного по принципу амшштудно-пмпульспых систеи о фазовой автоподстрой-коіі частоты.

В' дрилояеник приводятся программы расчета основных характеристик непосредственных преобразователей частоты, акт внедрения результатов работы в учебный процесс и справка об использовании результатов диссертационнол работы.

Похожие диссертации на Полупроводниковые преобразователи частоты автономных комплексов