Перетворювачі частоти з побудови можуть бути розбиті на два типи:
а) Дволанковий перетворювачі частоти (ДПЧ);
б) безпосередні перетворювачі частоти (НПЧ).
У ДПЧ перша ланка являє собою випрямляч (керований або некерований) з фільтром на виході, а друге - автономний інвертор. Таким чином, навантаження пов'язана з мережею через дві ланки, і відбувається дворазове перетворення енергії. Друга ланка в ДПЧ може бути виконане як на основі автономного інвертора напруги (АІН), так і на основі автономного інвертора струму (АІТ).
ДПЧ дозволяють отримати на виході частоти як менші, так і великі вхідних. Їх недолік - подвійне перетворення енергії, що веде до збільшення втрат.
НПЧ виконуються на основі реверсивних перетворювачів. Однофазний НПЧ являє собою двухкомплектной реверсивний перетворювач, на виході якого підключена навантаження. Кожен комплект вентилів пропускає одну півхвилю струму. Трифазний НПЧ являє собою три реверсивних перетворювача, кожен з яких живить одну фазу навантаження.
НПЧ дозволяють отримати на виході частоти, тільки менші вхідних. У НПЧ відбувається одноразове перетворення енергії.
Принцип дії НПЧ
У НПЧ напруга мережі подається безпосередньо на двигун через керовані вентилі. Кожна фаза НПЧ виконується на основ реверсивного двухкомплектной перетворювача з роздільним або спільним управлінням комплектами.
На малюнку 1.8 а наведена схема трехфазно-однофазного НПЧ, виконаного на основі трифазних нульових схем, перетворюючого трифазну напругу мережі частотою 50 Гц в однофазне з регульованою частотою. При перемиканні комплектів В і Н на виході формується двуполярное напругу. Можливі два закону управління - прямокутний і синусоїдальний. При прямокутному управлінні протягом напівхвилі то?? а на один комплект подаються керуючі імпульси з кутом управління (кутом затримки) a=const поки цей комплект працює в випрямному режимі, а потім з кутом управління (кутом випередження) b=a, коли для зниження струму необхідний перехід в інверторний режим (малюнок 1.8 б). Після бестоковой паузи аналогічно подаються керуючі імпульси на другий комплект.
При синусоидальном управлінні кут управління a безперервно змінюється так, щоб гладка складова вихідної напруги змінювалася за синусоїдальним законом (малюнок 1.8 в).
Малюнок 1.8. Схема трифазного-однофазного НПЧ (а), діаграми напруги і струму навантаження при прямокутному управлінні (б) і діаграми напруги на навантаженні при синусоидальном управлінні (в)
Схема трехфазно-трифазного НПЧ, виконаного на основі трифазних мостових схем приведено малюнку 1.9. Ця схема вимагає поділу фаз навантаження.
Малюнок 1.9. Схема трифазного-трифазного НПЧ
Перетворювачі постійної напруги
Класифікація перетворювачів постійної напруги
Перетворювачі постійної напруги (ППН) призначені для перетворення постійної напруги одного рівня у постійну напругу іншого рівня з високим ККД. Іноді їх називають конверторами. Вони служать для живлення навантаження постійною напругою U н, відрізняється за величиною від напруги джерела живлення U d.
За побудовою ППН діляться:
а) на Дволанковий ППН, що складаються з автономного інвертора (АІ), що перетворює постійну напругу в змінну, і випрямляча. Трансформатор, що стоїть між випрямлячем і АІ, дозволяє отримати на виході напруги як менші, так і великі вхідного.
б) на безпосередні ППН, виконані на основі переривників.
Знижуючий ППН
На малюнку 1.10 а показана схема безпосереднього ППН, понижуючого на напругу, а на малюнку 1.10 б - діаграми напруг на навантаженні і н і на колекторі і до і струмів: споживаного від джерела живлення id , колектора i до, діода i Д і навантаження i Н. Побудови виконані при допущенні, що транзистор і діод ідеальні, ємність конденсатора С ф =?, А струм в ланцюзі навантаження безперервний. Діод VD служить для пропускання струму, що проходить при виключенні транзистора VT за рахунок енергії, запасеної в індуктивності навантаження. Конденсатор С ф зменшує втрати в джерелі живлення, роблячи споживання енергії від нього більш постійним. Якщо транзистор VT включається в момент t 1 , напруга джерела живлення прикладається до навантаження (до навантаження прикладається імпульс напруги), а коли він вимикається в момент t 2, струм навантаження протікає за рахунок енергії , запасеної в індуктивності L н, і замикається через діод VD. У момент t 3 процеси повторюються.
