Convertisseur de tension de batterie à tension triphasée 380 V. Schéma, description

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Convertisseur de tension de batterie en tension triphasée 380 V. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique

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Le convertisseur décrit ci-dessous n'est peut-être pas nécessaire dans des conditions domestiques, mais pour les entreprises industrielles avec des consommateurs de courant triphasé, il peut être très utile, sans parler des endroits où il n'y a pas de lignes électriques triphasées, mais il est nécessaire d'utiliser équipement électrique triphasé. Le schéma de la partie puissance du convertisseur est présenté sur la figure 1.

(cliquez pour agrandir)

En raison de la grande inductance de la self de lissage Ld, le courant Id de l'onduleur peut être considéré comme idéalement lissé. Une impulsion positive Uу1...Uу6 ouvre les thyristors V1...V6. Condensateurs SK - commutation. Ils servent à créer une tension de blocage sur les thyristors.

Formules de calcul d'un onduleur de courant en pont triphasé

Tension de phase de sortie

Up \u2,34d Entr / XNUMXcosβ,

où : β = (1,4...2)δcr ; δcr = 360°ftoff ; δcr angle de restauration des propriétés de verrouillage du thyristor ; f - fréquence de sortie de l'onduleur ; toff - temps de coupure des thyristors ; ntr est le rapport de transformation du transformateur.

Tension maximale du condensateur

Sk : Us.max = 1,4E.

Condensateur de phase

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

La valeur de l'angle β est choisie à partir de la condition d'obtention de la tension de sortie Ul requise, où ϕн est l'angle de déphasage entre Un et In : ϕн = arctan (2πfLн/Rн).

Inductance d'entrée

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

Ld ≥ E2sin²β/144fPn cos²β, si β≥π/6.

La valeur moyenne du courant consommé de l'alimentation,

Id = Pí/Ud.

Tension directe et inverse maximale sur le thyristor

Upr.max \u1,41d XNUMX Ul;

Urev.max = 1,41 Ulsinβ.

Valeurs moyennes, maximales et efficaces des courants traversant les thyristors,

Ivср = Id/3 = Pн/3E;

Ivmax = Id ;

Iv = Id/1,41.

Puissances active Pn et réactive Qn consommées par l'onduleur (totale et phase) :

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

Qi= 3Qi.f = 3Ri.ftgβ ;

Qn = 3Qn.f = 3Pn.ftgϕn ;

Qc= Qi + Qn = 3Qs.f,

où Pn, Ri.f, Qi, Qi.f - puissances de charge actives et réactives totales et de phase ;

Qc et Qs.f. - puissance réactive totale et phase des condensateurs Sk.

Pour obtenir une alternance positive de la tension linéaire UAB, il faut que les thyristors V1 et V4 soient ouverts (Fig. 2), afin d'obtenir une alternance négative - V2 et V3.

Convertisseur de tension de batterie à tension triphasée 380 V

Pour obtenir une alternance positive de la tension linéaire UBC, il faut que les thyristors V3 et V6 soient ouverts afin d'obtenir une alternance négative de V4 et V5.

Pour obtenir une alternance positive de la tension linéaire UAC, il faut que les thyristors V2 et V5 soient ouverts afin d'obtenir une alternance négative de V1 et V6.

L'obtention des impulsions de commande des thyristors nécessaires est assurée par un système de commande dont le schéma est représenté sur la Fig. 3.

(cliquez pour agrandir)

La puce DD1 contient un oscillateur maître (MG) d'impulsions rectangulaires avec une fréquence de répétition de 300 Hz, qui est ajustée en sélectionnant la résistance R1. Sur les puces DD2...DD4, un compteur annulaire est assemblé pour 6. Le déclencheur RS sur la puce DD5.2 protège le circuit du « rebond » de contact lorsqu'il est allumé. Dans l'état initial, le déclencheur DD5.2 a une sortie log "0" (l'entrée R a un log "1"). Lorsque le commutateur SA1 est déplacé vers la position supérieure selon le schéma, le journal "1" est supprimé de l'entrée R et le journal "1" est appliqué à l'entrée S. Un log "1" apparaît à la sortie du déclencheur, et une chute de tension positive est appliquée à l'entrée C du monostable DD5.1. Le vibrateur unique produit une impulsion d'une durée d'environ 20 ms. Cette impulsion interdit l'émission de tensions de commande Uу1...Uу6 aux sorties des éléments ET DD6, DD7, puisqu'une impulsion négative ponctuelle est fournie à leurs entrées 5,8,13.

L'impulsion unique met le premier déclencheur du compteur annulaire DD2.1 sur un état, les cinq autres sur zéro. Lorsque l'impulsion unique se termine, l'interdiction d'émettre des impulsions de commande Uу1...Uу6 est levée. La première impulsion de l'oscillateur maître met le premier déclencheur DD2.1 à zéro, le deuxième DD2.2 à un. Les bascules restantes resteront à l'état zéro, puisque leurs entrées d'informations D contiennent le log "0". La deuxième impulsion SG règle le troisième déclencheur sur un état unique, etc. (voir fig. 2). La sixième impulsion SG remet le compteur à son état initial - 1,0,0,0,0,0.

Les impulsions de commande Uу1...Uу6 sont formées des éléments ET DD6, DD7 et d'une cascade d'amplification sur les transistors VT1...VT12. Comme le montre le diagramme temporel (Fig. 2) : Uу1 = Q1&Q6; Uу2 = Q3&Q4 ; Uу3 = Q2&Q3 ; Uу4 = Q5&Q6 ; Uу5 = Q4&Q5 ; Uу6 = Q1&Q2.

Le calibre et la puissance dissipée des résistances R7, R10, R13, R16, R19, R22 sont calculés en fonction du courant d'ouverture des thyristors sélectionnés

R < E/Iouvert ; РR = E²/ R.

Littérature

Gorbatchev G.N., Chaplygin E.E. Electronique industrielle. -M. : Energoatomizdat, 1988.
Gourevitch B.M., Ivanenko N.S. Un manuel sur l'électronique pour le jeune travailleur. -M. : Plus haut. école, 1987.
Dimitrova M., Pundzhev V. 33 circuits utilisant des bascules. -L. : Energoatomizdat, 1990.

Auteur : A.Mankovsky

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