Конвертирайте постоянен ток в променлива схема. Преобразуватели на постоянно напрежение в променлива.

Конвертор променлив ток Постоянни могат да се използват за захранване на потребителите на DC, по-специално в електрическите системи на електрифицирани железопътни линии. Предложеният преобразувател съдържа трифазен трансформатор (1) с две вторични намотки, всяка от които съдържа две намотки, една, направена съгласно звездата, втората - съгласно обратната звезда, свързана с нулеви точки в шест- Фаза звезда и дванадесет клапана (2 ... 13). Броят на завоите на фазовите намотки, съставляващи противоположните звезди (или звезди), и броя на завоите на фазовите намотки, които съставляват звездите (или обратните звезди) са в съотношение. Всеки от шестте клапана (3, 5, 7, 9, 11, 13) свързва двойка антифазни заключения на фазовите намотки на две шестстепенни звезди. В този случай, анодите на клапаните (3, 7, 11, 9, 13, 5) са свързани към терминалите на фазите A, B, C, X, Y, Z от една шестфазна звезда, и. \\ T Катоди, съответно, до терминалите на фазите X ', Y ,, Z', ", в", с "втората шестфазна звезда". Клапанните групи (2, 6, 10) и (8, 12, 4) образуват съответно анода и катодната клапа; Катодът на анодните звездни клапани са свързани съответно с фазите X, Y, Z от една шест-фаза звезда, и катодните звездни аноди, съответно, с фазите X ', U', Z 'на останалите шестфазни звезди. Общите точки на вентила на анода и катода образуват изходните заключения на устройството, съответно (14) и (15), към които е приложен товарът (16). Предложеният редуващ ток конвертор в постоянен осигурява технически резултат - повече високо качество Преобразуване. 4 IL.

Изобретението се отнася до областта на техниките за преобразуване и може да се използва за захранване на потребителите на DC, по-специално в захранващите системи на електрифицирани железници.

Конверторът на променливотока е известен в константа, осигурявайки дванадесет напълнена напречна напрежение, съдържаща 12 клапана, образуващи две мостови вериги и трансформатор, вторичната намотка, разделена на всяка фаза в три секции, е свързана с двустранен контрасранспорт Зигзаг - три лъч звезда (както. SU №1282291, IPC H02M 7/162. Електричество на мощност / Амрепин. Бул. № 1, 1987).

Този конвертор има ниски енергийни индикатори, които се дължат на параметричната асиметрия на токовите вериги на товара по време на образуването на съседни вълни. Наличието на части от намотките с три числови стойности на завоите на тези части усложняват технологията на равномерно поставяне на части на прътите на трансформатора и в някои случаи води до конструктивна асиметрия на получените напрежения от вторични намотки, \\ t което намалява качеството на превръщането на електроенергията.

Редуващият ток преобразувател е известен, осигурявайки дванадесет изправени напрежения, съдържащи трифазен трансформатор с вторична намотка, частта от която се оформя от правилния затворен шестоъгълник, до три, се редуват през един, чиито върхове са свързани с допълнителни Намотки са свързани от съответната двойка фиксирани части на основните части и моста на клапана от шест частици (А.А. Су №1347133, IPC H02M 7/08. Източник на мост постоянно напрежение (неговите опции) / a.m.pepin. Бул. №39, 1987).

Този конвертор също подлежи на намаляване на енергийните показатели, причинени от параметрична асиметрия на токовите вериги, когато образуването на прилежащи пулсации. В допълнение, голяма разлика в броя на обратните части на намотките усложнява технологията на еднакво поставяне на техните пръчки на трансформатора, а в някои случаи води до структурната асиметрия на напреженията на намотките, което намалява качеството на трансформацията на електрическите параметри.

Най-близко до изобретението, прието за прототипа, е променлив конвертор към постоянен (репин am нови основни технически решения и класификация на вентилните преобразуватели // Въпроси на радио електроника. Серия OPR, 1985. - POS.6. - P.71 , Н), осигуряване на дванадесет-вис, съдържащи дванадесет клапана, свързани в два трифазни клапани, които образуват шестфазен мост на клапана, изработен от шест клапани с две последователно в зависимост от свързаните клапани във всяка и трифазен трансформатор с вторична намотка, изработена според схемата на асиметрична шестфазна звезда, състояща се от симетричен обратна част на звездите, свързани с нулеви точки с съотношението на броя на фазовите намотки на обратното взаимно, равни до, входовете на променливия ток на шестфазния клапан, образувани от точките на свързване на клапаните в клетките, са свързани към фазовите заключения на шестфазните звезди и заключенията на DC шестфата Мостът, всеки от които е оформен от общите точки на свързване на същите електроди от две клапанни звезди (анодни звезди за един изход и катод - за други) образуват изходни терминали на устройството.

Недостатъкът на този преобразувател е относително ниско качество на трансформацията, намаляването на който се дължи на параметричната асиметрия на токовите цикли на натоварването в съседни цикли на образуването на изправени пулсации на напрежение, което води до появата на некарданични хармоници в спектъра на изправено напрежение.

Целта на изобретението е да се създаде променлив конвертор до постоянно, имащо по-високо качество на преобразуване.

Тази задача се постига във факта, че в конвертора на променлив ток до константа, съдържащ дванадесет клапана, образуващи два клапани, всяка от които съдържа три клапани клетки от две последователно в зависимост от свързаните клапани и същите свободни електроди на половината от клапаните Първата клапана на клапаните и свободните електроди от другите имена, принадлежащи към половината от вторите групови клапани, са свързани чрез образуване на анодни и катодни вентилни звезди, общите точки на свързване на клапаните електроди, в които образуват изходните клеми на устройството и трифазен трансформатор с вторична намотка, направена според схемата на асиметрична шестфазна звезда, състояща се от симетрични обратен приятел приятел на звездите, свързани с нулеви точки, и съотношението на броя на фазата на фазата и съотношението на броя на фазата намотките на обратните звезди на звездите са равни и всяка изхода на крилата на звездното фаза (задница) | Повече ▼ Заводите са прикрепени към неизползваната точка на свързване на клетките на клетката, принадлежащи към първата клапа група, трансформаторът на трансформатора е снабден с допълнителна подобна вторична намотка, всяка изхода на фазовата фаза (обратна звезда), която има по-голям брой на завоите е свързано с неизползвана точка на свързване на клапаните на клетката, която е собственост на втората клапана група, като всяка свободна изход на фазовата намотка, принадлежаща към една шестфазна звезда, е свързан към свободен електрод на един от клапана Клапаните на вентилните групи, вторият електрод е свързан към анти-фаза на изхода с оттеглянето на фазовата намотка, принадлежаща към друга шестфазна звезда.

Фигура 1 показва принципала електрическа верига Предложеният преобразувател; Фигура 2 - Диаграми на векторно напрежение, представени под формата на амплитудни портрети на фазови намотки и разположени векторни диаграми, които обясняват принципа на образуване на вектори на получените напрежения; Фигура 3 е работата на вторичните намотки и конверторните клапани; Фигура 4 е временните диаграми на изправено напрежение, обратни напрежения и клапани на клапаните.

Конверторът (фиг. 1) съдържа трифазен трансформатор 1 с две вторични намотки, всяка от които съдържа две намотки, произведени в съответствие със звездата, втората - според схемата за обратно звезди, свързана с нулеви точки в a Шест верижна звезда и дванадесет клапана 2 ... 13. Броят на завоите на фазовите намотки, съставляващи противоположните звезди, и броя на фазовите намотки, които съставляват звездите, са в съотношение. Всеки от шестте клапана 3, 5, 7, 9, 11, 13 свързва двойка анти-фазови заключения на фазовите намотки на две шестстепенни звезди. В този случай, анодите на клапаните 3, 7, 11, 9, 13, 5 са \u200b\u200bсвързани към терминалите на фазите A, B, C, X, Z, Z една шестфазна звезда, и катоодите, съответно , до терминалите на фазите X ', U', Z ', A', B ', C' втората шестфазна звезда. Групи клапани 2, 6, 10 и 8, 12, 4 образуват анодичен и катоден вентил, съответно; Катоди на клапаните на анодна звезда са свързани съответно с фазите X, Y, Z от една шестфазна звезда, и катодните звездни аноди, съответно, с фазите X ', U', Z 'на другите шест- фазови звезди. Общите точки на звездите анод и катодните клапани образуват изходните заключения на устройството, съответно, 14 и 15, към които е прикрепен товарът 16.

Принципът на работа на конвертора (фигура 1) е илюстриран чрез векторни стрес диаграми, представени под формата на амплитудни портрети на фазовите намотки (фигура 2, а)) компоненти на две асиметрични (според амплитудите на фазовото напрежение) шест фаза Система от напрежения от вторични намотки и разположени на фазовата равнина чрез комбинирана векторна диаграма, показваща принципа на образуването на получените напрежения, представени от вектори S1 ... S12 (Фигура 2, б)). Във всяка вторична намотка, състояща се от галванично взаимосвързани нулеви точки на директни и връщащи звезди, съотношението на броя на завоите на фазовите намотки, компонентите (в този случай) назад звезди, до броя на фазовите намотки, които съставляват звездите, равни . С това съотношение на броя на завоите, равенството на получените напрежения върху амплитудата и фазовите смени между тях се осигурява в 30 имейли. Степен.

Образуването на дванадесет-битово изправено напрежение върху товара е илюстрирано чрез векторни диаграми, които на фиг. 2 се комбинират с текущите състави на съединението от фазови портрети на напрежения от вторични намотки. По този начин първият вектор на полученото напрежение S1 е сумата от колинеарни вектори на фазовите напрежения на вторичните намотки на фазите X, A, X 'и изостават в 60 ° С. Град. Фаза на векторна фаза Z 'трансформатор. При формирането на V12 вектора вместо фазовия вектор на напрежението на фазата, векторът на фазовия напрежение е включен. По този начин можете да се уверите, че това и всяка следваща двойка вектори на получените напрежения се образуват равна на модулните вектори на фазовите напрежения. За периода се образуват дванадесет идентични произтичащи стреса, образуващи дванадесет фазова система за получаване на произтичащи стреса. И двете системи от шест фазови напрежения по едно и също време се прекъсват един спрямо друг. Като пример, на фиг. 2, в), друг, от различни възможни версии на намотките на клапана, основата на която е правилният шестоъгълник.

Схемата на намотките и клапаните (фиг. 3), получена от анализа на графиките на фиг. 2, б), дава възможност да се определи, че всички фазови намотки, които образуват задните инсталации, извършват ток от 180 имейл. Град. за периода мрежово напрежениеи намотки, образуващи прави звезди - 60 em. Град. (с изключение на превключването). Клапаните на звездите на анод и катодните клапа имат ъгъл на проводимост 120 имейл. Град. Останалите клапани имат ъгъл на проводимост 60 имейл. Град. Токът на натоварване в интервала на пулсацията е рационализиран три клапана. Процедурата за въвеждане на 2 ... 13 на работа се отразява в номерацията им в схемата от фиг.

Въз основа на геометричните конструиращи диаграми на получените вектори на получените напрежения (фиг. 2), максималната стойност на изправено напрежение се определя при идеалното превключване и съответно неговата средна стойност. Приемане на относителна единица (O.E.) Амплитудата на напрежението върху вторичната фазова намотка с най-голям брой завои, в съответствие с векторните диаграми на фиг. 2, средната стойност на изправено напрежение U DO \u003d 3.308 O.E.

Съгласно резултатите от анализа на работата на вторични намотки (фиг. 3), се определя мощността на вторичната намотка на трансформаторния трансформатор, която прави 1.29 p d (p d - зареждане). Изчислената типична мощност на трансформатора на предложения преобразувател е 1.15 p D, но този индикатор при извършване на намотките съгласно шестфазната звезда се увеличава с 5-6% поради необходимостта от компенсиране на променливия поток на магнетизиране. Въпреки това, при извършване на намотки според схемите за затворени тип, този индикатор се подобрява. Например, при извършване на намотки съгласно варианта, описан на фигури Фигура 2, С), типът мощност на трансформатора е 1.083 Rd, но производствената му технология е сложна

Фигура 4, а) показва временната диаграма на изправено напрежение, получено в симулация на веригата и потвърждаване на дванадесет-битов режим на работа на конвертора. Симулацията показва, че с нарушение на полученото съотношение между броя на завоите на намотките на множеството клапа с повече от 15%, например при съотношение

не се появява значително изкривяване на кривата на изправено напрежение от каноничната форма. Липсата на амплитудна асиметрия в вълни на изправено напрежение в този случай се дължи на преобразувателя с топологията на образуването на получените напрежения (фиг. 2). Има само леко несъответствие на фазовите смени между получените напрежения (максимал на вълни). Фигура 4, b) показва диаграми на текущите криви и обратно напрежение за една от клапаните на катодните групи (клапан 8) и фигура 4, б) - подобни графики за клапана на групата, свързваща шестфазните звезди (клапан 5) . Когато сравнявате последното време диаграми (или от анализа на векторни схеми), може да се види, че максималните напрежения на клапаните на анодите и катодните групи са 0.524 от средната стойност на изправено напрежение, а напрежението се прилага към другите клапани 1.0472 пъти по-високи от средната стойност на изправено напрежение.

Много е значително, че дори да се вземе предвид използването на различни проводници, когато извършват фазови намотки на звезди и обратни звезди, активна съпротива Настоящите вериги в образуването на всички получени напрежения са равни, а реактивната резистентност при същия тип поставяне на намотките по трансформаторните пръти също ще бъде равна (с изключение на корекция, свързана с използването на плосък магнитен тръбопровод). Технологичното представяне на намотките, по-доброто стрийминг и минимизиране на разсейването индуктивност допринася за относително малка разлика в броя на фазовите намотки, принадлежащи към звездите и обратните звезди. Всичко това дава възможност за намаляване на параметричната асиметрия и освен това в някои случаи (при различни капацитети на преобразувателя и (или) различни нива на изправено напрежение) е възможно по-точно да се извърши приемането на очакваната връзка между числата на завоите на намотките с тяхното цяло число. Така се подобрява качеството на преобразуването.

Този конвертор може да бъде изграден на базата на два трансформатора с един тип и да я допълва с подобен трансформатор с основната намотка в трансформатор, който променя линейните напрежения на вторичните намотки в 30 имейл. Град. По отношение на линейните напрежения на вторичните намотки на оригиналния трансформатор, можете да удвоите честотата на пулсацията на изправено напрежение.

Така предложеният променлив ток преобразувател в постоянен има по-високо качество на конвертиране от прототипа.

Конвертор на променлив ток до константа, съдържащ дванадесет клапана, образуващи два клапани, всяка от които съдържа три клапани от две последователно в зависимост от свързаните клапани, и свободните електроди на половината от клапаните на първата клапана и свободните електроди на друго име принадлежащи към половината от втория групови клапани, свързани, в същото време, анодичните и катодни вентилни звезди, общите точки на свързване на електродите на клапаните, в които образуват изходните клеми на устройството, и трифазния трансформатор с вторичната намотка, направена в съответствие със схемата на асиметрична шестфазна звезда, състояща се от симетрична част от един друг, свързан с нулеви точки, и съотношението на броя на завоите на фазовата намотки на звездите на обратната страна е равни , всеки фазов изход на намотката на звездите (обратна звезда), с по-голям брой завои, е прикрепен към неизползвана точка на свързване на клетките, принадлежащи към първата клапа група, характеризираща се с това, че трансформаторният трансформатор е снабден с допълнително подобно вторична намотка, всяка изхода на звездите фазови намотки (обратни звезди), които имат по-голям брой завои, е свързан към неизползвана точка на свързване на клетъчните клапани, принадлежащи към втората клапа група, и всяка свободна изход на фазовата намотка, принадлежаща към един Шестфазната звезда е свързана с свободен електрод от един от клапаните на клапаните на клапите на клапанните групи, като вторият електрод е свързан към анти-фазовото изтегляне с фазова намотка, принадлежаща към друга шестфазна звезда.

Изобретението се отнася до устройство за производство на постоянно напрежение от променливо напрежение с паралелно диодни мостове, най-вече за захранването на железниците

Изобретението се отнася до техника на преобразуване и може да се използва при създаване на контролирани DC електрически задвижвания за машини за увеличаване на тяхната скорост, както и върху конверторните подстанции за електрозахранването на електрифицирани железопътни линии в електрометалургичната и химическата промишленост, за да се намали величината на вълни на изправено напрежение и намаляване на съдържанието на по-високи хармонични компоненти в кривата на променливостта

Изобретението се отнася до техниката на преобразуване и може да се използва при създаването на регулируеми DC електрически задвижвания, които нямат увеличени скорости за скорост, както и за захранване на различни електрически инсталации, които не налагат повишени изисквания за пулсация на изправено напрежение

Конверторът на напрежението се нарича устройство, което променя веригата на напрежението. то електронно устройствокоето се използва за промяна на входното напрежение на устройството. Преобразуватели на напрежение за повишаване или намаляване на входното напрежение, включително промяна на стойността и честотата на първоначалното напрежение.

Необходимостта от прилагане на това устройство се осъществява главно в случаите, когато е необходимо да се използва всяко електрическо устройство на места, където е невъзможно да се използват съществуващите стандарти или възможности за захранване. Конвертори могат да се използват като отделно устройство или да влизат непрекъснато захранване и източници. електрическа енергия. Те се използват широко в много области на индустрията, в ежедневието и други индустрии.

Устройство

За да конвертирате едно ниво на напрежение към друго, често се използват импулсни напрежения, използващи устройства за съхранение на индуктивни енергия. Според това са известни три вида конверторни схеми:

1.inverter.
2. влизане.
3.Nisting.

Петте елемента са общи за тези видове конвертори:

1.well-превключен елемент.
2. Електрическа система.
3. Индуктивна съхранение на енергия (дросел, индуктор на бобината).
4. Филтърен монитор, който се включва паралелно на резистентността на натоварването.
5. Блокиране на диод.

Включването на тези пет елементи в различни комбинации дава възможност да се създаде някой от изброените видове импулсни преобразуватели.

Регулиране на нивото на изходното напрежение на конвертора се осигурява чрез промяна на ширината на импулсите, които контролират работата на ключовия превключващ елемент. Стабилизацията на изходното напрежение е създадена от метода на обратната връзка: Промяната на изходното напрежение създава автоматична промяна в импулсната ширина.

Типичният представител на преобразувателя на напрежението също е трансформатор. Той превръща променливото напрежение на една стойност към променливо напрежение на друга стойност. Този трансформатор е широко използван в електрониката и електротехниката. Трансформаторното устройство включва следните елементи:

1.magnetic.
2. Бивша и вторична намотка.
3.Карки за намотки.
4. Стойка.
5. Охладителна система.
6. В елементите (за достъп до изходите на намотките, инсталацията, трансформаторната защита и т.н.).

Напрежението, което ще произведе трансформатор върху вторичното намотка, ще зависи от завоите, които са налични на първичната и вторична намотка.

Има и други видове напрежение преобразуватели, които имат различен дизайн. Тяхното устройство в повечето случаи се извършва на полупроводникови елементи, тъй като те осигуряват значителна ефективност.

Принцип на работа

Конверторното напрежение произвежда захранващото напрежение на необходимата стойност от друго захранващо напрежение, например за захранване на определен хардуер от батерията. Едно от основните изисквания, които са представени на конвертора, е да се осигури максималната ефективност.

Преобразуването на променливо напрежение може лесно да се извършва с трансформатор, в резултат на което такова постоянно преобразуватели на напрежение често се създават на базата на междинното преобразуване на постоянно напрежение.

1. Генераторът на захранващия напрежение, който се захранва от източника на първоначалното постоянно напрежение, е свързан към първичната намотка на трансформатора.
2. Стойното напрежение на необходимата стойност се отстранява от вторичната намотка, която след това се изправя.
3. В случай на необходимост от постоянно изходно напрежение на токоизправителя се стабилизира, използвайки стабилизатор, който е върху изхода на токоизправителя или чрез контролиране на параметрите на променливото напрежение, което се генерира от генератора.
4. За получаване на висока ефективност при преобразуватели на напрежение, генераторите се използват, които работят в режим на ключ и произвеждат напрежение с помощта на логически схеми.
5. Генераторните транзистори, които превключват напрежението на първичната намотка, се предават от затвореното състояние (токът не преминава през транзистора) в състояние на насищане, където напрежението пада върху транзистора.
6. В повечето случаи в повечето случаи се използват самоиндукционни EMDs, което се създава на индуктивност в случаи на остър ток прекъсване. А транзисторът работи като прекъсвач, а основната намотка на нарастващия трансформатор действа индуктивност. Изходното напрежение се създава на вторичната намотка и се изправи. Такива схеми са в състояние да произвеждат напрежение до няколко десетки квадратни метра. Те често се използват за хранене на епруветки, кинезапи и така нататък. В този случай ефективността се предоставя над 80%.

В IDA.

Преобразувателите могат да бъдат класифицирани в редица посоки.

DC преобразуватели на напрежение;

1) регулатори на напрежението;
2) преобразуватели на напрежение;
3) Стабилизатор на линейното напрежение.

Променливите преобразуватели в постоянна;

1) стабилизатори на импулсно напрежение;
2) захранващи устройства;
3) изправители.

DC преобразуватели към променлива: инвертори.

Преобразуватели на променливо напрежение;

1) трансформатори на променлива честота;
2) честотни преобразуватели и форма на напрежение;
3) регулатори на напрежението;
4) преобразуватели на напрежение;
5) трансформатори от различни видове.

Преобразувателите на напрежение в електрониката в съответствие с дизайна също са разделени на следните видове:

1. На пиезоелектрични трансформатори.
2. Автогенератор.
3.Transformer с импулсно възбуждане.
4. Източници на импулсни мощност.
5. импулсни преобразуватели.
6.Multiplexing.
7. С превключени кондензатори.
8.Награден кондензатор.

Характеристика

1. При липса на ограничения в обем и маса, както и с висока стойност на захранващото напрежение, преобразувателите са рационални за използване на тиристори.
2.Polver-проводими преобразуватели на тиристори и транзистори могат да бъдат регулируеми и нерегулирани. В този случай, регулируемите преобразуватели могат да се използват като променливи и постоянни стабилизатори на напрежението.
3. В метода на възбуждане на трептенията в устройството може да има схеми с независимо възбуждане и самоизвиване. Независимите въглехидрати се извършват от усилвателя на мощността и посочващия генератор. Връзките от изхода на генератора се изпращат до входа на усилвателя на захранването, което ви позволява да го контролирате. Схемите със самообучение са импулсни производители на автомобили.

Приложение

1. За разпределение и предаване на електрическа енергия. При електроцентралите алтернаторите обикновено се произвеждат от напрежение 6-24 kV. За да прехвърлите енергия на разстояние между разстояние разстояния, е полезно да се използва повече напрежение. В резултат на това има трансформатори, които увеличават напрежението на всяка електроцентрала.
2. За различни технологични цели: електротермични инсталации (електрически трансформатори), заваряване (заваръчни трансформатори) и т.н.
3. за силата на различни вериги;

1) автоматизация в телемеханика, комуникационни устройства, електрически уреди;
2) Радио и телевизионно оборудване.

За разделяне електрически вериги Тези устройства, включително съвпадение на напрежение и т.н. Трансформаторите, използвани в тези устройства, в повечето случаи имат ниска мощност и ниско напрежение.

4. Методите за напрежение на почти всички видове са широко използвани в ежедневието. Силови блокове на много домакински уреди, сложни електронни устройства, инверторни блокове се използват широко за осигуряване на необходимото напрежение и осигуряване на автономно захранване. Например, той може да бъде инвертор, който може да се използва за аварийно или резервно захранване на домакински уреди (телевизори, електрически инструменти, кухненски уреди и т.н.), които консумират напрежение на променлив ток от 220 волта.
5. Най-скъпо и търсенето в медицината, енергетиката, военната сфера, науката и индустрията са преобразуватели, които имат изходно променливо напрежение с чиста форма на синусоиди. Подобна форма е подходяща за работа на устройства и устройства, които имат повишена чувствителност към сигнала. Те включват измерване и медицинско оборудване, електрически помпи, газови котли и хладилници, т.е. оборудването, което включва електродвигатели. Често са необходими преобразуватели, за да разширят времето за обслужване на оборудването.

Предимства и недостатъци

Предимствата на преобразувателите на напрежение включват:

1. Поддръжка на режима на входа и изхода. Тези устройства превръщат алтернативния ток до постоянен, служат като дистрибутори и трансформатори на DC напрежение. Следователно те често могат да бъдат намерени в производството и ежедневието.
2. Изграждането на най-модерните преобразуватели на напрежение има възможност да превключва между различно входно и изходно напрежение, включително приспособяването на изходното напрежение. Това ви позволява да изберете преобразувател на напрежение за конкретно устройство или свързан товар.
3. Компактност и лекота на битови преобразуватели на напрежение, например автомобилни преобразуватели. Те са миниатюрни и не заемат много място.
4. Икономичност. Ефективността на преобразувателите на напрежение достига 90%, което значително спестява енергия.
5.bghingbly и гъвкавост. Конверторите ви позволяват да се свържете бързо и лесно всеки електрически уред.
6. Способност за предаване на електричество до далечни разстояния поради бързо напрежение и т.н.
7. Защита на надеждната работа на критични възли: системи за сигурност, осветление, помпи, отоплителни котли, научно и военно оборудване и така нататък.

Недостатъците на преобразувателите на напрежение могат да бъдат приписани:

1. Видимост на преобразувателите на напрежение до висока влажност (с изключение на преобразувателите, специално създадени за работа по водния транспорт).
2. Поставете малко място.
3. Добре дошли висока цена.

Нека първо да живеем за коригиране на измервателните преобразуватели. Те са предназначени да изправят (откриването) променлив ток, превръщайки го в пулсиращ ток, средната стойност е изходната стойност и може да бъде пропорционална на пика (амплитуда), rms или средноразмерни входни стойности. В съответствие с това самите преобразуватели се класифицират, както следва: чрез параметър на променливо напрежение U x ~ , което съответства на напрежението на изходната верига на детектора: Конвертор на пик, преобразуватели на RMS и средно оформени напрежение стойности; според схемата за вписване: Преобразуватели с отворен и затворен вход чрез постоянно напрежение Шпакловка Чрез характеристика на преобразуването: Линейни и квадратни конвертори.

Преобразувател на пик-стойност - това е конвертор, изходното напрежение, което директно съответства на u max или min (u b или u h). Преобразувателят на пиковата стойност се отнася до линейни и може да има отворен (Фигура 2.1, А) или затворен (Фигура 2.1, б) вход чрез постоянно напрежение.

Принципът на работа на пиковите преобразуватели на напрежение е зарядността на кондензатора С чрез диод V към максималната (пик) стойност u x ~, която след това се помни дали постоянното време на кондензатор (чрез резистор r) значително надвишава значително времето за зареждане. Полярността на включването на диод v определя кореспонденцията на изходното напрежение u x \u003d или u max (u b), или u min (u h), и възможните вълни u x \u003d гладки r f, c f. Ако детекторът има отворен вход, u x \u003d се определя от сумата от сумата и u в (U n), т.е. Съответства на u max (u min). Със затворен вход u x \u003d съответства на u b (u h). Ако u x ~ не съдържа постоянен компонент, тогава схемите, показани на фиг.2.1, a, b, идентични и u x \u003d съответства на u m. В някои случаи се използват двуцветни открити за удвояване на напрежението, което позволява директно измерване на стойността на напрежението.

Фигура 2.1 Схеми на пиковия преобразувател на напрежението:

а) - с отворен вход; б) - със затворен вход.

Основното предимство на пиковите преобразуватели на напрежение са голямо входно съпротивление (равно на R / 2 за схемата до фигура 2.1, А и R / 3 - за схемата за фигура 2.1, б) и най-добрите честотни свойства в сравнение с други видове на преобразуватели.

RMS конвертор - това е редуващ преобразувател на напрежение в d.C. (Напрежение), пропорционално u 2 sk. Характерната за превръщането в този случай трябва да бъде квадратична и ако има постоянен компонент необходим е отворен детектор.

Конверторът на стойността на RMS позволява превръщането в постоянното напрежение на RMS стойността на променливите на напрежението на ненусоидалната форма, тъй като

Където 2 е стойността на RMS на напрежението на не-заместителната форма, U K е RMS стойността на хармоничните компоненти.

Като нелинеен елемент на преобразувател, имащ квадратичен волтлъпер характеристика (WA), е възможно, например, да се използва първоначалната част на полупроводниковия диод. Въпреки това, този парцел има много ниска дължина, а полупроводникови устройства имат голямо изменение на параметрите в тази област на характеристиките. Следователно, такива преобразуватели се основават на диодна верига. Такава верига ви позволява да получавате поток в резултат на частично линейно приближение на параболична крива. Диаграмата на квадратичния преобразувател с диодна верига е показана на фигура 2.2.

Входното напрежение на U VH се подава към широколентовия трансформатор t1. С помощта на диоди V1 и V2 във вторичната намотка се извършва двупроводно коригиране. Изпратеното напрежение засяга веригата, състояща се от диодна верига V1 ... V8, дивизорите на напрежението R3 ... R14 и резистор R15. Капка напрежение на товара през филтъра на долния Н

astrus Z1 се подава в изхода на преобразувателя.

Фигура 2.2 Структурна диаграма на конвертора

rmiodic стойност, базирана на диодната верига.

Изходното напрежение е пропорционално на средната стойност на тока на диодната верига. Диодната верига има близо до параболична токст на задвижването. Следователно средната стойност на изходното напрежение се оказва пропорционален квадрат на RMS на входното напрежение.

Как е квадратната токст на задвижването? Разделители на напрежение R3 ... R14 са свързани към общо стабилизирано напрежение източник на напрежение Е. разделители са избрани така, че на напрежението на пристрастието да доставим на диодите отговарят на съотношението u 1< U 2 < ... < U 6 . Пока входное напряжение цепочки U не достигнет U 1 , все диоды закрыты и начальная часть ВАХ является прямой линией с наклоном, зависящем от сопротивлений резисторов R1, R2 и R15. Когда напряжение U превысит напряжение U 1 , откроется диод V3 и параллельно R2 подключится делитель R3, R4. Крутизна ВАХ на участке от U 1 до U 2 возрастает, ток в цепи станет i  = i o + i 1 . Когда выполнится условие U > U 2, във веригата на конвертора ще изтече ток I  \u003d I O + I 1 + I 2. Стръзкотата на WAH ще се увеличи с растежа на U. Изборът на правилно съпротивлението на диверсите, можете да използвате под формата на счупена линия, приближаваща квадратичния палона. Така квадратичната характеристика се синтезира от първоначалните участъци на характеристиките на редица диодни клетки.

Коефициентът на преобразуване на такъв ток преобразувател към "v \u003d i / u 2, където i е средната стойност на тока на изхода на преобразувателя, u е средно-квадратната стойност на входа.

В модерни устройства се използват основно квадратични детектори с термични преобразуватели, подобни на преобразувателите на термоелектрически амметримери. Такъв конвертор е комбинация от една или повече термодвойка и нагревател. Основният недостатък на тях е квадратичният характер на функцията за преобразуване. Този недостатък се елиминира чрез използване на диференциална схема за включване на две (или повече) термодвойки, както е показано на FISN 23.

Когато TP 1 на измереното напрежение и X ~ изходното напрежение на TP 1 U 1 \u003d Kt U е 2 U 1 \u003d K T U 2 UK.

В допълнение към термодвойката TP 1, има втори термичен конвертор TP2, който е включен в TP 1. Напрежението за обратна връзка се доставя на TP2, затова неговото изходно напрежение U 2 \u003d K T U 23.

Така, на входа на пакета има полученото напрежение

U 1 - U 2 \u003d K T  (U 2 SK - U 2 3), (2.1)

това, което съответства на

U 3 \u003d k ped k t  (u 2 sk - u 2 3). (2.2)

Ако параметрите на схемата изберете така

k ped k t U 2 3 \u003e\u003e U 3, (2.3)

t.

o след това накрая u 3  u sk, т.е. Функцията за преобразуване ще бъде еднаква.

Фигура 2.3 Структурна диаграма на конвертора

стойността на RMS напрежението

Конвертор на средно -печатна стойност - това е променлив преобразувател на напрежение към постоянен ток, пропорционален на u sv. Волмапер Характерно за такъв преобразувател трябва да има линейна част в диапазона на входното напрежение. Пример за подобен конвертор може да обслужва двупроводния токоизправител с нискочестотен филтър. Мостовите вериги са най-често срещаните (фиг. 2.4). В диаграмата. 2.4, и ток през диагонала на моста тече в една и съща посока по време на полу-измеренията на променливо напрежение. При положителен полу-период, текущият поток през веригата: горната част на входа - диодът v1 е мост диагонал - V4 диодът е по-ниската входна скоба; При отрицателна: долната скоба - диод v3 - мост диагонал - диод v2 - горната скоба.

Настоящата посока съответства на проводимата посока на посочените диоди. Характеристиките на реалните диоди нямат строго линейна област, както се изисква от условията на преобразуване. Ток, който тече през диод с положително входно напрежение стойност


, (2.5)

където R v (U) е съпротивлението на отворен диод, в зависимост от прилаганото напрежение, R е резистентността на натоварването.

Първоначалният раздел на характеристиката е близо до квадратичен. Ето защо ще настъпи грешката, която ще бъде по-малко, колкото по-близо до линейната ще бъде характеристика на диода.


Фигура 2.4 Структурна диаграма на конвертора

средната стойност на стреса.

За да се подобри линейността на волт-амперните характеристики в моста диагонал, последователно с резистор R включват резистор r ext, съпротивлението на което е много по-голямо от съпротивлението на отворения диод R V (U).

В такъв случай


. (2.6)

Директната зависимост на тока на напрежението ще бъде близо до линейна. Намаляване на чувствителността поради включването на R EXT, можете да компенсирате въвеждането на допълнително усилване.

Диаграмата, показана на фигура 2.4, В, се различава от предишната във факта, че вместо диоди V3 и V4 са включени резистори R1 и R2. Положителният половин период от напрежението на текущия поток през диода V1 и резистор R1. Чрез резистор R2 в този половин период от тока не тече, напрежението е нула на клиповете. Отрицателната полупкулност на потоците на напрежението тече през диода V2 и R2 резистора.

Уравнението за преобразуване за разглежданите схеми може да бъде изразено, както следва:

За схемата (Фигура 2.4, А)

U o \u003d to v sv u sv \u003d

, при R.1 \u003d R V2 \u003d R V3 \u003d R V4 \u003d R V (2.7)

Ако r \u003e\u003e r v, тогава u \u003d u sv;

За схемата (Фигура 2.4, б)

U o \u003d to v sv u sv \u003d

, при R.1 \u003d R V2 \u003d R V; R1 \u003d R2 \u003d R, (2.8)

Ако r\u003e r v, тогава u \u003d u sv.

Грешката на трансформацията се дължи главно на нелинейността на волтамерните характеристики на диода и ефекта на директната диодна устойчивост на тока, която тече през моста на изправителя.

Необходимо е обаче, че линейността на характеристиките на такива детектори ще бъде по-добре от по-голямото u x ~ (при малък u x ~ детекторът става квадратичен). Следователно, детекторите на средно -печаната стойност обикновено се използват във втората модификация волтметри.

Конвертор - Това е електрическо устройство, което превръща електричеството до един параметри или в електричество с други стойности на параметрите или показателите за качество. Параметрите на електрическата енергия могат да бъдат ген и напрежение, тяхната честота, брой фази, фаза на напрежение.

Според степента на управляемост, преобразувателите на електрическа енергия са разделени на неуправляеми и управлявани. В контролираните преобразуватели изходните променливи: напрежение, ток, честота - могат да бъдат регулирани.

В основата на елементите, трансдюсерите на електроенергията са разделени електромахини (въртящи се) и полупроводник (статично). Електромахинските преобразуватели се изпълняват въз основа на използването на електрически машини и в момента са относително редки при електрически дискове. Полупроводникови преобразуватели могат да бъдат диод, тиристор и транзистор.

По естеството на превръщането на електроенергията, преобразувателите на електрозахранването са разделени на изправители, инвертори, честотни преобразуватели, регулатори на променлив ток и преки токови преобразуватели на фазите на напрежение на напрежението на променлив ток.

В съвременните автоматизирани електрически задвижвания се използват главно полупроводникови тиристори и транзисторни транзисторни преобразуватели на постоянен и променлив ток.

Предимствата на полупроводниковите преобразуватели са широка функционалност за контролиране на процеса на трансформация на електричество, висока скорост и ефективност, дълъг експлоатационен живот, удобство и простота на поддръжката по време на работа, много възможности за прилагане на защита, аларми, диагностика и тестване на електрическите Самото тяло и технологично оборудване.

В същото време някои недостатъци са характерни за полупроводникови преобразуватели. Те включват: висока чувствителност на полупроводникови устройства до текущи претоварвания, напрежение и скорост на тяхната промяна, нисък шум имунитет, изкривяване на синусоидалния ток и напрежението на мрежата.

Токописът се нарича променлив ток напрежение преобразувател в постоянно (изправено) ток напрежение.

Неуправляеми изправители Не осигурете регулиране на напрежението на товара и се извършват на полупроводникови неуправлявани едностранни устройства за проводимост.

Контролирани изправители Извършва се на контролирани диоди - тиристори и ви позволява да регулирате изходното си напрежение поради съответния контрол.

Управляван изправител

Токоизправителите могат да бъдат необвързани и обратими. Реверсивните изправители правят възможно да се промени полярността на изправено напрежение при неговото натоварване и не лиценза - не. В броя на фазите на захранващото входно напрежение на AC, изправителите се разделят на еднофазен и трифазен и в съответствие с схемата за захранване - на моста и с нулев изход.

Нарича се постоянен преобразувател на напрежение към променливо напрежение. Тези преобразуватели се използват като част от честотните преобразуватели в случай на мощност на електрическото задвижване от AC мрежата или като независим преобразувател при захранване на устройството от източника на директно напрежение.


В електрическите схеми, автономното напрежение и текущите инвертори, продавани на тиристори или транзистори, са намерили най-голямото приложение.

Автономни инвертори на напрежение (AIN) Имат трудно чуждестранна характеристика, представяйки зависимостта на изходното напрежение от тока на натоварване, в резултат на което, когато се променя текущата натоварване, тяхното изходно напрежение практически не се променя. По този начин инверторът на напрежението във връзка с товара се държи така.

Автономни токови инвертори (AIT) Имате "мека" външна характеристика и притежавате свойствата на текущия източник. По този начин, текущият инвертор във връзка с товара се държи като източник на ток.

Честотен конвертор (PC) AC напрежение преобразувател се нарича стандартна честота и напрежение към напрежението на променливия ток на регулируемата честота. Полупроводникови честотни преобразуватели са разделени на две групи: честотни преобразуватели с директна връзка и честотни преобразуватели с DC междинен продукт.


Честотните преобразуватели с директни връзки ви позволяват да промените честотата на напрежението на товара само към него, в сравнение с честотата на захранващото напрежение. Честотните преобразуватели с междинната връзка на DC нямат подобно ограничение и се използват широко в електрическото задвижване.

Индустриален честотен конвертор за управление на електрически задвижвания

Регулатор на променлив ток Има напрежение преобразувател на стандартната честота и напрежение на регулируемата напрежение на променливия ток на същата честота. Те могат да бъдат единични и трифазни и използвани в своята власт, като правило, тиристори за еднократна употреба.

Регулатор на постоянен ток Конвертор на нерегулирано източник на напрежение е постоянно ток до регулируемото напрежение върху товара. В такива преобразуватели се използват мощни полупроводници управлявани ключове, работещи в импулсен режим, а контролът на напрежението се дължи на напрежението на захранващото напрежение.

Получава се най-голямото разпределение, при което продължителността на импулсите на напрежение с постоянна честота от следващата им.

Деактивирайте електричеството в нашите домове, уви, става традиция. Трябва ли детето да прави уроци по свещта? Или просто интересен филм по телевизията, тук ще се грижи за това. Всичко това е фиксируемо, ако имате акумулаторна батерия. Можете да съберете устройство, наречено конвертор на постоянно напрежение към променлив (IPI на западната терминология DC-AC конвертор).

Фигура 1 и 2 показват две основни схеми на такива преобразуватели. В схемата на фиг. 1, четири мощни транзистори VT1 \u200b\u200b... VT4 Работа в режим на ключ се използва. В едно полуотношение на напрежение 50 Hz са отворени транзистори VT1 \u200b\u200bи VT4. Текът на батерията на GB1 преминава през транзистора VT1, основната намотка на Т1 трансформатора (отляво надясно съгласно схемата) и транзистора VT4. Във втория половин период транзисторите VT2 и VT3 са отворени, токът от батерията GB1 преминава през VT3 транзистора, основната намотка на TV1 трансформатора (вдясно наляво съгласно схемата) и VT2 транзистора. В резултат на това токът в трансформаторната намотка на TV1 се получава чрез променливи, а във вторичната намотка напрежението се увеличава до 220 6. При използване на 12-барбарна батерия, коефициент k \u003d 220/12 \u003d 18.3.

Генераторът на импулса с честота от 50 Hz може да бъде конструиран върху транзистори, логически чипове и всякаква друга база данни на фиг. 1 показва импулс генератор на интегрален таймер KR1006V1 (DA1 чип). От изхода на да1 импулси с честота от 50 Hz преминават през два инвертора на транзисторите VT7, VT8. От първия от тях импулсите преминават през VT5 ток усилвателя към двойка VT2, VT3, от втория - през VT6 ток усилвателя към двойка VT1, VT4. Ако като vt1 ... VT4 Използвайте транзистори с високо текущо предаване ("Superbet"), например, тип KT827B или мощно поле на течности, например KP912A, след това VT5 токовите усилватели, VT6 не могат да бъдат инсталирани.

В схемата се използват само два мощни транзистори VT1 \u200b\u200bи VT2, но първичната намотка на трансформатор има два пъти повече завоя и средна точка. Генераторът на импулса в тази схема е същият, транзисторните бази VT1 \u200b\u200bи VT2 са свързани към точките А и В на импулсните схеми на генератора на фиг. 1.

Времето за работа на конвертора се определя от капацитета на батерията и захранването на товара. Ако разрешите източник на батерията с 80% (оловните батерии позволяват такова разтоварване), изразът за времето на работа на конвертора има формата:

T (h) \u003d (0.7wu) / p, където w е капацитетът на батерията, ah; U - номинално напрежение на батерията, в; P - Зареждане на зареждане, W. В този израз се вземат предвид и ефективността на конвертора, съставляваща 0.85 ... 0.9.




След това, например, когато използвате капацитет на автомобила от 55 ах с номинално напрежение 12 V с натоварване на крушката с нажежаема жичка с капацитет 40 W, работното време ще бъде 10 ... 12 часа и с натоварване на телевизионен приемник с мощност 150 W 2.5-3H.

Дадем на T1 трансформаторните данни за два случая: за максимално натоварване 40 W и за максимално натоварване 150 W.

В таблицата: S - площта на магнитния тръбопровод; W1, W2 е броят на завоите на първичната и вторична намотки; D1, D2 - диаметрите на проводниците на първичните и вторични намотки.

Можете да използвате готовия захранващ трансформатор, мрежовата намотка не го докосва, но за да Temmer на първичната намотка. В този случай, след навиването, трябва да включите мрежова навиване в мрежата и се уверете, че напрежението на първичната намотка е 12 V.

Ако се използва като мощен транзистори VT1 \u200b\u200b... VT4 във веригата на фиг. 1 или VT1, VT2 във веригата на фиг.219А, трябва да се помни следното. Максималният работещ ток на тези транзистори е 15 а, следователно, ако разчитате на мощността на преобразувателя над 150 W, е необходимо да се монтират или транзистори с максимален ток над 15 а (например kt879a), или да се обърне на двата транзистора паралелно. С максималния работен ток 15а, разсейващата сила на всеки транзистор ще бъде приблизително 5 W, докато без радиатор, максималната диспест е 3 W. Следователно, на тези транзистори е необходимо да се поставят малки радиатори под формата на метална плоча с площ от 15-20 cm.

Изходното напрежение на конвертора има форма на атоларни импулси с амплитуда от 220. Този стрес е подходящ за захранване на различни радиооборудване, за да не се споменават електрическите крушки. Въпреки това, еднофазни електромотори с напрежение от такава форма работят зле. Следователно, за да се включи прахосмукачка или лентомер не си струва. Изходът от позицията може да бъде намерен чрез навиване на T1 трансформатора допълнителното натоварване и зареждането върху CP кондензатора (на фиг. 2 показва пунктираната линия). Този кондензатор е избран такава стойност за образуване на верига, конфигурирана до честота от 50 Hz. Със силата на преобразувателя 150 W, капацитетът на такъв кондензатор може да бъде изчислен с формула С \u003d 0.25 / U2, където u-канализацията, извадена върху допълнителна намотка, например при U \u003d 100 V, C \u003d 25 μf. В този случай кондензаторът трябва да работи редуващи се напрежение (Можете да използвате C42U или подобни метални почистващи кондензатори и да имате работно напрежение най-малко 2U. Тази верига поема силата на конвертора. Тази част от силата зависи от качеството на кондензатора. Така, за метални кондензатори, допирателната на ъгъла на диелектрични загуби е 0.02 ... 0.05, така че ефективността на конвертора се намалява с около 2 ... 5%.

За да се избегне неуспехът на батерията, конверторът не пречи на освобождаването на разреждане. Проста схема Такава аларма е показана на фиг.3. Transistor VT1 е праг. Докато напрежението на батерията е нормално, транзисторът VT1 е отворен и напрежението в колектора е под прага на DD1.1 чипа, така че генераторът на звуковия честотен сигнал на този чип не работи. Когато напрежението на батерията спада към критична стойност, транзисторът VT1 е заключен (заключващата точка е монтирана чрез променлив резистор R2), генераторът на чипа DD1 и акустичният елемент В1 започва да "стиска". Вместо пиезоелектричен елемент, можете да приложите динамичен високоговорител с ниска мощност.

След използване на преобразувателя, батерията трябва да се зарежда. За зарядно устройство можете да използвате същия трансформатор T1, но броят на завоите в първичната намотка не е достатъчно, тъй като е предназначен за 12 V и се нуждаете от най-малко 17 V. следователно, в производството на трансформатор, За зарядното устройство трябва да се осигури допълнителна намотка. Естествено, когато зареждате батерията, веригата на конвертора трябва да бъде деактивирана.

В. Д. Панченко, Киев