
М.В.Пронин, А.Г.Воронцов
ЭДС фаз первичной
обмотки
ЭДС фаз вторичных обмоток трансформатора в цепи
1 фазы нагрузки 2 фазы нагрузки 3 фазы нагрузки
E1E2E3
E7
E8
E9
1
2
0
°
Et1
E6E4E5
E12
E11
E10
1
2
0
°
E16
E15
E17
E18
E13
E14
Et2 Et3
Рис. 17.2 Векторная диаграмма фазных ЭДС трансформатора
В соответствии с диаграммой рис. 17.2 при трехстержневом исполнении трансформатора
витки каждой фазы размещаются только на одном стержне, то есть трансформатор имеет сравни-
тельно простую конструкцию.
Выпрямительно-инверторный преобразователь имеет 18 низковольтных ячеек преобразо-
вания частоты с однофазными транзисторными выпрямителями, конденсаторными фильтрами и
однофазными транзисторными инверторами. Каждый однофазный выпрямитель подключен к ин-
дивидуальной вторичной обмотке трансформатора. Однофазные
инверторы включены по 6 после-
довательно и соединены в звезду. При этом они образуют высоковольтный трехфазный источник
питания двигателя или другой нагрузки, в котором может быть сформировано напряжение, на-
пример 6 кВ (или другой уровень напряжения, определяемый используемыми элементами). Вы-
прямители имеют выпрямленные токи i
dm
(m = 1, 2,.. 18). В цепях выпрямленного напряжения
учитываются параметры конденсаторов, в частности емкости c
1
-c
18
, а также активные сопротивле-
ния r
c1
-r
c18
(в схеме не показаны). Конденсаторы имеют напряжения u
rc1
-u
rc18
, в них протекают токи
i
c1
-i
c18
. Однофазные инверторы имеют входные токи i
di1
-i
di18
. В выпрямителях состояния ключей
описываются функциями k
vn
, в инверторах состояния ключей описываются функциями k
in
, причем
для описания всех вентилей одного однофазного моста (выпрямителя или инвертора) используют-
ся две указанных функции (эти функции обозначены в схеме рис.
17.1). Функции равны 1, если
открыто правое плечо моста, и равны 0, если правое плечо закрыто.
В цепях выпрямленного напряжения однофазно-однофазных преобразователей частоты
учитываются также цепи защиты от перенапряжений, содержащие резисторы r
z
и транзисторы,
состояние которых описывается функциями k
zm
(0 или 1). В защитных транзисторах протекают
токи i
zm
.
В схеме рис.
17.1 транзисторные выпрямители и инверторы работают в режиме широтно-
импульсной модуляции. Частоты опорных напряжений выпрямителей и инверторов могут быть
одинаковыми или различными.
Для управления транзисторами выпрямителей в каждой фазе нагрузки используются шесть
опорных напряжений u
опv1
- u
опv6
, взаимно сдвинутые по фазе на 60 эл. град. на частоте опорных
напряжений. При этом для управления транзисторами, подключенными к началам фаз 1-6 выпря-
мителей используются шесть напряжения управления u
yv1
, u
yv3
, u
yv5
, u
yv7
, u
yv9
и u
yv11
, приблизитель-
но совпадающие по фазе. Для управления транзисторами, подключенными к концам фаз 1-6 вы-
прямителей, используются также шесть напряжения управления u
yv2
, u
yv4
, u
yv6
, u
yv8
, u
yv10
, u
yv12
, при-
близительно совпадающие по фазе, но сдвинутые по фазе относительно первых шести напряжений
управления на 180 эл. град. на частоте напряжения сети. В выпрямителях, используемых для пита-
ния других фаз нагрузки, используются те же опорные напряжения. При этом «гладкие» состав-
ляющие напряжений управления сдвинуты по фазе относительно напряжений управления первой
фазы
нагрузки, соответственно на 120 и на 240 эл. град. на частоте напряжений сети (мгновенные
значения напряжений управления в каждом выпрямителе формируются регулятором тока, и для
них указанные сдвиги фаз являются лишь приблизительными). Импульсы управления транзисто-
рами выпрямителей формируются в процессе сравнения опорных напряжений с напряжениями
управления. Алгоритм формирования импульсов управления транзисторов 1-6 выпрямителей
можно
пояснить с помощью рис. 17.3.
126