Conversor de tensão da bateria para tensão trifásica 380 V. Esquema, descrição

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Conversor de tensão da bateria para tensão trifásica 380 V. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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O conversor descrito abaixo em condições domésticas pode não ser necessário, mas para empreendimentos industriais com consumidores trifásicos de corrente pode ser muito útil, sem contar aqueles locais onde não há linhas trifásicas, mas há necessidade de usar equipamentos elétricos trifásicos. O diagrama da parte de potência do conversor é mostrado na Fig.1.

(clique para ampliar)

Devido à grande indutância da bobina de suavização Ld, a corrente do inversor Id pode ser considerada perfeitamente suavizada. Um pulso positivo Uy1...Uy6 abre os tiristores V1...V6. Capacitores Sk - comutação. Eles servem para criar uma tensão de bloqueio nos tiristores.

Fórmulas para calcular um inversor de corrente em ponte trifásico

Tensão de fase de saída

Para cima = Entr/2,34cosβ,

onde: β = (1,4...2)δcr; δcr = 360°ft off; δcr é o ângulo de recuperação das propriedades de bloqueio do tiristor; f é a frequência de saída do inversor; toff - tempo de desligamento dos tiristores do passaporte; ntr - taxa de transformação do transformador.

Tensão máxima do capacitor

Sk: Us.max = 1,4E.

Capacitor de fase

Sk \uXNUMXd em n²tr(tgδ cosϕн + sinϕн)/Uн2πf.

O valor do ângulo β é selecionado a partir da condição de obtenção da tensão de saída requerida Ul, onde ϕн é o ângulo de deslocamento de fase entre Un e In: ϕн = arctan (2πfLн/Rн).

Indutância de entrada

Ld Ld ≥ E[1 - cos(β + π/6)]cosϕ/72fPn cosβ se β<π/6;

Ld ≥ E2sen²β/144fPn cos²β se β≥π/6.

O valor médio da corrente consumida da fonte de alimentação,

Id = Pí/Ud.

Tensão máxima direta e reversa no tiristor

Upr.max \u1,41d XNUMX Ul;

Urev.max = 1,41 Ulsinaβ.

Os valores médios, máximos e efetivos das correntes que passam pelos tiristores,

Ivav \u3d Id / 3 \uXNUMXd Pn / XNUMXE;

Ivmax = Id;

IV = Id/1,41.

Potências ativas Pn e reativas Qn consumidas pelo inversor (total e fase):

Pi \u3d Pn \u3d XNUMXRi.f \uXNUMXd XNUMXRn.f \uXNUMXd Pd \uXNUMXd EId;

Qi = 3Qi.f = 3Ri.ftgβ;

Qn = 3Qn.f = 3Pn.ftgϕn;

Qc \u3d Qi + Qn \uXNUMXd XNUMXQs.f,

onde Pn, R.f, Qi, Qi.f - potência total e fase ativa e reativa da carga;

Qc e Qs.f. - potência reativa total e de fase dos capacitores Sk.

Para obter uma meia-onda positiva da tensão de linha UAB, é necessário que os tiristores V1 e V4 estejam abertos (Fig. 2), para obter uma meia-onda negativa - V2 e V3.

Conversor de tensão da bateria para tensão trifásica 380 V

Para obter uma meia-onda positiva da tensão de linha UBC, é necessário que os tiristores V3 e V6 estejam abertos para obter uma meia-onda negativa de V4 e V5.

Para obter uma meia-onda positiva da tensão de linha UAC, é necessário que os tiristores V2 e V5 estejam abertos para obter uma meia-onda negativa de V1 e V6.

A obtenção dos pulsos de controle do tiristor necessários é fornecida pelo sistema de controle, cujo diagrama é mostrado na Fig. 3.

(clique para ampliar)

Um oscilador mestre (MG) de pulsos retangulares com taxa de repetição de 1 Hz é montado no chip DD300, que é ajustado selecionando o resistor R1. Nos microcircuitos DD2 ... DD4, é montado um contador de anéis para 6. O gatilho RS no microcircuito DD5.2 protege o circuito do "salto" dos contatos quando ligado. No estado inicial, o trigger DD5.2 possui uma saída log."0" (log "1" na entrada R). Quando a chave SA1 é movida para a posição superior de acordo com o esquema, o log "1" é removido da entrada R e o log "1" é aplicado à entrada S. Um log "1" aparece na saída do gatilho e uma queda de tensão positiva é aplicada à entrada C do vibrador único DD5.1. O único vibrador gera um pulso com duração de cerca de 20 ms. Este pulso proíbe a emissão de tensões de controle Uу1...Uу6 nas saídas dos elementos E DD6, DD7, uma vez que um único pulso negativo do vibrador é aplicado às suas entradas 5,8,13.

O único pulso do vibrador define o primeiro disparo do contador de anéis DD2.1 para um único estado, os outros cinco para zero. No final da ação do único pulso do vibrador, a proibição de emitir pulsos de controle Uу1...Uу6 é removida. O primeiro pulso do oscilador mestre define o primeiro gatilho DD2.1 para zero, o segundo DD2.2 - para um. O restante dos flip-flops permanecerá no estado zero, pois existe um log "0" em suas entradas de informação D. O segundo pulso ZG define o terceiro disparo para um único estado e assim por diante. (ver Fig.2). O sexto pulso ZG coloca o contador em seu estado inicial - 1,0,0,0,0,0.

Os pulsos de controle Uy1 ... Uy6 são formados pelos elementos E DD6, DD7 e o estágio de amplificação nos transistores VT1 ... VT12. Como pode ser visto no diagrama de temporização (Fig. 2): Uу1 = Q1&Q6; Uу2 = Q3&Q4; Uy3 = Q2&Q3; Uy4 = Q5&Q6; Uу5 = Q4&Q5; U6 = Q1&Q2.

A classificação e a dissipação de potência dos resistores R7, R10, R13, R16, R19, R22 são calculadas dependendo da corrente de abertura dos tiristores selecionados

R < E/Iaberto; PR = E²/ R.

Literatura:

Gorbachev G.N., Chaplygin E.E. Eletrônica industrial. -M.: Energoatomizdat, 1988.
Gurevich B.M., Ivanenko N.S. Manual de Eletrônica para o Jovem Trabalhador. -M.: Superior. escola, 1987.
Dimitrova M., Pundzhev V. 33 esquemas em flip-flops. -L.: Energoatomizdat, 1990.

Autor: A.Mankovsky

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