Индуктивно-ключевой формирователь асимметричного квазисинусоидального тока для электрохимических технологий

• Автор: Гребенников, Виталий Владимирович
• Шифр специальности: 05.09.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 178 с. : ил.

Глава 1. Обзор электрохимических процессов, проводимых с использованием асимметричного переменного тока, и реализующих их систем электропитания

1.1. Характеристики и параметры асимметричного переменного

тока, используемого в электрохимических процессах

1.2. Области применения асимметричного переменного тока

1.3. Исследование импеданса электрохимической ячейки -электрокоагулятора

1.4. Требования, предъявляемые к источникам питания для электрохимических технологий
1.5. Обзор способов формирования и схемотехники формирователей асимметричного синусоидального тока
Глава 2. Анализ индуктивно-ключевого формирователя асимметричного квазисинусоидального тока

2.1. Анализ переходных процессов в схеме однотактного

индуктивно-ключевого формирователя

2.2. Получение приближенных расчетных соотношений

2.3. Индуктивно-ключевой формирователь асимметричного квазисинусоидального тока
2.4. Оценка динамических потерь в ключах формирователя тока
2.5. Моделирование формирователя асимметричного квазисинусоидального тока
2.6. Коэффициент гармоник асимметричного квазисинусоидального тока
Глава 3. Практическая реализация и экспериментальные исследования формирователя асимметричного квазисинусоидального тока
3.1. Практическая реализация индуктивно-ключевого
формирователя асимметричного квазисинусоидального тока
3.2. Экспериментальные исследования формирователя
асимметричного квазисинусоидального тока
3.3. Инженерная методика расчета индуктивно-ключевого формирователя асимметричного квазисинусоидального тока
Заключение
Список литературы
Приложения

В настоящее время в различных областях промышленности, науки и техники широко применяются электротехнологические установки различного назначения (индукционный нагрев материалов, электросварка, электроэрозионная обработка металлов, заряд накопителей электрической энергии, электрохимическая активация воды и т.д.). Неотъемлемой частью любой электротехнологической установки является источник питания, преобразующий электрическую энергию первичного источника в энергию требуемого для нормального функционирования установки вида и качества. Источник питания занимает до 80% общего объема оборудования и в значительной мере определяет массо-габаритные и стоимостные параметры, а также надежность всей установки [63]. В зависимости от величины внутреннего сопротивления источники электропитания делятся на две группы: источники напряжения и источники тока. Наибольшее распространение на практике получили источники напряжения, характеризующиеся относительно малым значением внутреннего сопротивления. Схемотехника этих устройств хорошо разработана и подробно описана в технической литературе [22, 34, 53, 54, 57, 58, 74, 76, 93, 94, 100]. Источники тока, обладающие относительно большим внутренним сопротивлением, напротив, изучены достаточно слабо и распространены на практике в меньшей степени, что объясняется сложностью электромагнитных процессов, протекающих в этих устройствах. Однако, в ряде областей электротехники (электрофизика, электрохимия и пр.) имеются задачи, эффективное решение которых возможно лишь с помощью источников тока.
Целесообразность применения источников питания с характеристиками источника тока может быть обусловлена следующими соображениями [75]:
1) существуют определенные типы электрических нагрузок, для которых принципиально невозможно питание от источника напряжения, поскольку при этом не обеспечивается работоспособность и получение' требуемых технических характеристик. Так, например, источники, формирующие ток нужной формы с требуемыми параметрами, успешно применяются в системах

энергии, при этом асимметрия достигается уменьшением количества передаваемой энергии по одному из каналов.
Методы формирования с промежуточным звеном постоянного тока
В отличие от прямых, способы с промежуточным звеном постоянного тока позволяют формировать асимметричный синусоидальный ток заданной (отличной от сетевой) частоты, требуемого качества при относительно высоком КПД. Эти способы могут быть реализованы по структурным схемам, изображенным на рис. 1.16. Особенностью формирователей данного типа является наличие звена постоянного тока, состоящего из выпрямителя и фильтра. При необходимости звено постоянного тока может быть дополнено высокочастотным преобразователем постоянного напряжения с промежуточным трансформатором, который обеспечивает гальваническую развязку и стабилизацию выходного напряжения. Фактически формирователи,

'V сеть
Рис. 1.16. Структурные схемы формирователей ACT с промежуточным звеном постоянного тока. В - выпрямитель, Ф - фильтр, ФСН - формирователь синусоидального напряжения, ФА - формирователь асимметрии, ФАСТ - формирователь асимметричного синусоидального тока, ФАСН - формирователь асимметричного синусоидального
напряжения