Трехтрансформаторный трехфазный инвертор напряжения с трехканальным преобразующим трактом и суммированием напряжений каналов – ТИН типа 3TV-3ФК-ТИН

Принцип структурно-алгоритмической организации ТИН с произвольной канальностью R и ФК способом формирования выходного напряжения может быть сформулирован в следующем виде:

– на основе исходной трехфазной системы напряжений формируют R-1 трехфазных систем напряжений так, чтобы совместно с ней относительный фазовый сдвиг между соседними системами оказался равным δ = π /3R ;

– с целью обеспечения синфазности основных гармоник напряжения сформированных таким образом R трехфазных систем напряжений (несинусоидальной

Рис.6-24. Вариант схемы силовой части трехфазного трехтрансформаторного инвертора напряжения с трехканальным преобразующим трактом, с суммированием напряжений каналов и с фазокомпенсационным способом формирования выходного напряжения (типа 3TV–3ФК–ТИН).

формы) по системе управления каждым ТИН обеспечивают фазовый сдвиг на тот же угол δ (но в противоположном для данного ТИН направлении) алгоритмов управления их КЭ;

– обеспечивают суммирование преобразованных таким образом (и синфазных по основной гармонике) энергетических потоков R каналов: по схеме суммирования напряжений (последовательное суммирование) или по схеме суммирования токов каналов (параллельное суммирование с помощью трансфильтров).

На рис.6-24 приведен пример организации трехфазных систем напряжений при канальности R= 3. Во 2-ом канале реализуется отставание трехфазной системы напряжений относительно системы напряжений 1-го канала на угол δ = π /9, а в 3-м канале – опережение по отношению к этой системе на такой же угол δ = π /9. Требуемый фазовый сдвиг систем напряжений 2-го и 3-го каналов в данной схеме достигается за счет использования соединения обмоток разных фаз (с соответствующими числами их витков) по схемам «прямой зигзаг» и «обратный зигзаг». После обратного сдвига-возврата этих систем по системе управления основные гармоники их напряжений оказываются синфазными. В таком фазовом положении три системы напряжений показаны на рис.6-25.

Принцип формирования трех трехфазных систем напряжений поясняется векторными диаграммами на рис.6-26 а. Там же (на рис.6-26 б представлен упрощенный вариант функциональной блок-схемы системы управления.

 

Рис.6-25. Временные диаграммы формирования выходного напряжения одной фазы в ТИН на базе трех трансформаторов и суммированием напряжений каналов в выходной цепи (то есть в ТИН типа 3TV-3ФК-ТИН): – напряжения фазы А в трех каналах, U2A – результирующее напряжение фазы А. Напряжения показаны для двух значений угла регулирования α*. Для удобства изображения коэффициент трансформации между первичными и вторичными обмотками взят понижающим и равным 2.

6.7.2. Однотрансформаторный трехфазный инвертор напряжения с трехканальным преобразующим трактом и суммированием токов каналов – ТИН типа
TV-3ФК-ТИН+3-3TF_≈

Трехфазное трехканальное инвертирование напряжения с тем же показателем качества выходного напряжения (с К_{Г( U)}=0,101) может быть получено с рис.6-26б. Отличительной ее особенностью является использование одного (силового) трехфазного трансформатора и другой вид суммирования энергетических потоков каналов – не последовательный, а параллельный. Как нам уже известно, такой вид суммирования может быть реализован только с использованием трансфильтров. Структурный облик трансфильтра определяется числом каналов R. В данном случае R=3 и на каждую фазу требуется один трехфазный (однообмоточный) трансфильтр (для каналов – трансфильтр TF1, для каналов – трансфильтр TF2, для каналов – трансфильтр TF3). Каждый из трансфильтров выполняется на трехфазном магнитопроводе.

Принцип формирования трех систем трехфазных напряжений поясняется векторными диаграммами на рис.6-26а. Он такой же, как и в выше рассмотренном случае.

Данное решение наиболее целесообразно использовать при значительных мощностях преобразования (когда единичная мощность ключевых элементов недостаточна для реализации более простого одноканального варианта ТИН) и при низких значениях напряжения питания (порядка 30 В).

Требуемый фазовый сдвиг систем напряжений может быть реализован и по другой схеме, например, по схеме «скользящий треугольник», называемой также «треугольник с отводами» [6-13]. В [4-3] такая схема соединений обозначается как «Δ–зигзаг–S».

Упрощенная формула коэффициента гармоник выходного напряжения трехфазных инверторов типа TV-R-ФК-ТИН (для всех модификаций в этом классе), как показано в [0-1], имеет следующий вид:

где R – канальность инвертирования.

Точность формулы не хуже 2,5%.

 

http://ecio.mpei.ac.ru/ecao/Portals/0/Zip/eesao/ees/book/chapter6.htm

 

⇐ Предыдущая78910111213141516

Поделиться: