34. Конверторы постоянного напряжения. Основные схемы и режим работы, краткая характеристика. Выбор коммутирующих полупроводниковых приборов.

Конвертор напряжения служит для преобразования постоянного входного напряжения, с одновременной фильтрацией и стабилизацией напряжения на выходе. Как правило, на выходе конверторы имеют стандартное напряжение постоянного тока: =12В, =24В, =48В и =60В. Конвертор напряжения преобразуют напряжение как на понижение (из =220В в =48В), так и на повышение (из =24В в =60В).

35. Тиристорные и танзисторные преобразователи напряжения и частоты. Классификация и назначение.

Частотным преобразователем называется устройство для регулирования частоты напряжения, подаваемого на исполнительный механизм.

В зависимости от используемого принципа работы преобразователи делят на 2 класса: - с непосредственной связью;

- с контуром постоянного тока.

Первый класс устройств фактически является управляемым выпрямителем, который поочерёдно подаёт напряжение на обмотки статора электродвигателя, поэтому выходная частота преобразователя не может превысить частоту питающей сети и находится в рамках от 0 до 30 Гц.

В торой класс устройств для регулирования частоты (с контуром постоянного тока) отличается двойным преобразованием энергии. Входной ток выпрямляется, фильтруется и реорганизовывается инвертором в переменный ток с задаваемой частотой и амплитудой. Для создания переменного напряжения используют запираемые тиристоры и транзисторы IGBT. Тиристорные преобразователи имеют более высокий КПД по сравнению с транзисторными (до 98%). Транзисторные преобразователи выполняются преимущественно на сравнительно небольшую выходную мощность. Преобразователи на большие мощности (десятки кВА), работающие от сети постоянного тока с повышенным напряжением, выполняют на тиристорах. Преобразователь частоты имеет возможность задавать разные режимы управления двигателем в зависимости от типа нагрузки.

Транзисторные инверторы

Выполняются по однотактной и двухтактной схемам. Основным недостатком однотактных инверторов является подмагничивание трансформатора постоянной составляющей тока, что приводит к увеличению размеров магнитопровода трансформатора и повышенным потерям мощности в нем. Основные схемы двухтактных транзисторных инверторов с самовозбуждением схема со средней точкой, мостовая, полумостовая.

Тиристорные инверторы

Как и в транзисторных двухтактных инверторах, применяют схемы с нулевым выводом, мостовую и полумостовую. Отличительной особенностью схем тиристорных инверторов является наличие реактивных коммутирующих элементов L и С, предназначенных для запирания тиристоров.

36. Тиристорные пускатели асинхронных двигателей. Принцип работы, структурная схема, основные параметры. Комбинированные пускатели.

Отличительная особенность электронных устройств заключается в том, что с их помощью осуществляется управление запуском электродвигателя, в результате работа двигателя оптимальным образом соответствует нагрузке, создаваемой присоединенным исполнительным механизмом.

Использование тиристорных пускателей, являющихся самыми надежными электронными устройствами для запуска асинхронных двигателей, дает возможность:

• уменьшить в 4-5 раз броски пускового тока электродвигателей при плавном пуске;

• уменьшить падение напряжения в питающей сети;

• устранить перекосы фаз из-за несимметричной нагрузки;

• улучшить условия эксплуатации токоподводящего оборудования;

• уменьшить потери электроэнергии;

• сократить финансовые затраты при строительстве более экономичных энергосистем.

Применение позволяет:

• ограничить пусковой момент электродвигателя и, тем самым, исключить ударные нагрузки на механизм, рывки в механической  трансмиссии транспортеров, подъемников или гидравлические удары в трубах или задвижках в момент пуска и останова двигателей;

• уменьшить пусковые токи, снизить вероятность нежелательных отключений и перегрева двигателя;

• повысить срок службы двигателя за счет применения полного набора защит;

• уменьшить электрические потери в электродвигателе;

• увеличить частоту пусков и удлинить межремонтные промежутки; оборудования при минимальном обслуживании;

• продлить срок нормальной эксплуатации оборудования.

По сравнению с контактными аппаратами бесконтактные имеют преимущества:

- не образуется электрическая дуга, оказывающая разрушительное воздействие на детали аппарата;

- не изнашиваются механически,

В то же время, у бесконтактных аппаратов есть и недостатки:

- не обеспечивают гальваническую развязку в цепи и не создают видимого разрыва в ней, что важно с точки зрения техники безопасности;

- глубина коммутации на несколько порядков меньше контактных аппаратов,

Тиристорный однополюсный контактор

Д ля включения контактора и подачи напряжения на нагрузку замыкается контакт К в цепи управления тиристоров VS1 и VS2. Если в этот момент на зажиме 1 положительный потенциал (положительная полуволна синусоиды переменного тока), то на управляющий электрод тиристора VS1 будет подано через резистор R1 и диод VD1 положительное напряжение. Тиристор VS1 откроется, и через нагрузку Rн пойдет ток. При смене полярности напряжения сети откроется тиристор VS2, таким образом, нагрузка будет подключена к сети переменного тока. При отключении контактами К размыкаются цепи управляющих электродов, тиристоры закрываются и нагрузка отключается от сети.

Схема электрическая однополюсного контактора

Бесконтактные тиристорные пускатели

Б есконтактный трехполюсный пускатель на тиристорах серии ПТ

Схема тиристорного пускателя предусматривает защиту электродвигателя от перегрузки.