8.4 Параметрический источник тока.

Параметрический источник тока

И сточники энергии в электрических цепях принято рассматривать как источники ЭДС и источники тока. К источникам ЭДС обычно относят источники электромагнитной энергии, в которых ЭДС не зависит или практически не зависит от тока, идущего от источника в приемник, и внутреннее сопротивление R_вн которых мало. К источникам тока обычно относят источники электромагнитной энергии, в которых ток не зависит или практически не зависит от напряжения на зажимах приемника. Они имеют малую внутреннюю проводимость и, следовательно, большое внутреннее сопротивление R_вн.

Одним из типов источников тока является параметрический источник тока (ПИТ), который нашел применение в ряде электротехнологических установок, например, с вакуумными дуговыми печами. При работе таких установок требуется стабилизация выходного тока, что и обеспечивает ПИТ.

Принципиальная электрическая схема однофазного ПИТ и векторные диаграммы для токов и напряжений при различных видах нагрузки приведены на рис.45.1.

Для электрической схемы (рис.45.1) справедлива следующая система уравнений, составленных по законам Кирхгофа:

Решение этой системы уравнения относительно тока нагрузки (тока дуги) имеет вид:

. Таким образом, в ПИТ ток нагрузки не зависит от параметров нагрузки (величины сопротивления дуги, напряжения на ней) и оп­ределяется сопротивлением резонансных элементов. Этот вывод подтверждает также построение векторных диаграмм ПИТ, которые можно сделать самостоятельно для трех случаев: a) z_H = 0(R_g = 0) - короткое замыкание дуги ; б) х_c = x_l= √3R_g - симметричная нагрузка; в) R_g > x_l = x_c - несимметричная нагрузка. Построение показывают, что во всех трех случаях ток дуги не изменяется .Из трех однофазных ПИТ, соединенных вместе, получают трехфазный. Электротехнической промышленностью выпускают ПИТ на токи I_g = 12,; 25; 37,5; 50 кА. U_H = 75 В. Кроме ПИТ в качест­ве источников питания ВДП используются мощные выпрямительные агрегаты секции ВАКП, АВП на диодах и выпрямительные агрегаты на тиристорах Т серии ТВ (рис.3.20).

Для питания приемников постоянного тока к ПИТ подключается неуправляемый выпрямитель, выполненный по любой известной схеме.

Регулирование тока нагрузки, подключенной к ПИТ, можно осуществить разными способами:

1. ступенчатым изменением числа витков первичной обмотки трансформатора;

2. плавным регулированием тока за счет встречно-параллельного подключения к нагрузке тиристоров.

8.5 Преобразователи частоты электромашинные серии ппчв

Электромашинные преобразователи частоты ППЧВ (ГОСТ 17493-80) предназначены для преобразования трехфазного тока частотой 50 и 60 Гц в однофазный ток частотой от 1000 до 10 000 Гц. Они применяются для питания электротермических установок повышенной частоты. Преобразователи состоят из индукторного генератора повышенной частоты и трехфазного асинхронного двигателя. Допускается изготовление преобразователей мощностью свыше 630 кВт с приводными синхронными двигателями.

Принцип работы индукторного генератора

Статором индукторного генератора является его внешняя неподвижная часть, в пазах которой расположены обмотка переменного тока РО и обмотка возбуждения ОВ. Обмотка возбуждения питается постоянным током. Внутреннюю вращающуюся часть генератора называют ротором и ему придается зубчатая форма, аналогичная форме ротора обыкновенной синхронной машины (рис.42.1). Полузакрытые пазы статора имеют шаг, равный половине зубцового деления ротора, то есть на каждое зубцовое деление ротора приходится два зубцовых деления статора.

Если по обмотке возбуждения протекает постоянный ток, то в магнитной цепи генератора возникнет магнитный поток. Независимо от положения ротора большая часть потока будет всегда проходить через зубцы ротора, и только незначительная часть пройдет по пазам.

Если ротор неподвижен, то в магнитной цепи будет существовать постоянный магнитный поток, никакой переменной ЭДС не возникнет.

При вращении ротора положение его зубцов по отношению к зубцам статора будет меняться. На рис.42.2 показаны четыре позиции взаимного расположения зубцовых зон ротора и статора при вращении ротора.

Рис.42.2. Взаимное расположение зубцовых зон ротора и статора

при перемещении ротора (I – IV позиции)