Силовые выпрямители тока: свойства и характеристики преобразователей

Для питания электроприемников постоянного тока инверторной сварки, как правило, используют силовые полупроводниковые выпрямители тока, выполненные на основе полупроводниковых диодов (неуправляемых) или силовых однооперационных тиристоров. Силовые выпрямители тока потребляют реактивную мощность из сети переменного тока, что является внутренней особенностью преобразователей тока, поскольку они обусловлены преимущественно спецификой фазового принципа управления однооперационными полупроводниковыми вентилями.

Наиболее распространенным способом покрытия потребности в ресурсе реактивной мощности для таких преобразователей является применение конденсаторных батарей, как правило, в составе фильтрокомпенсирующих устройств. Такой способ компенсации реактивной мощности относят к классу внешней компенсации. Устройствами внешней компенсации для быстродействующего регулирования реактивной мощности является статические тиристорные.

Компенсаторы (СТК) на основе тиристорнореакторных групп, а в последнее время, СТАТКОМы – универсальные и сейчас совершенные компенсаторы на основе инверторов напряжения, использование которых через значительную стоимость наиболее оправдано для мощных систем электропередачи или ответственных мощных узлов нагрузки. С внедрением интеллектуальных технологий в электроснабжение особую актуальность приобретает способ внутренней компенсации реактивной мощности электроприемников, то есть снижение потребления реактивной мощности путем изменений в самом выпрямителе. Это означает, что свойством преобразователя должна быть возможность регулирования уровня потребления из сети реактивной мощности, в зависимости от потребностей оператора, который обеспечивает балансировку перетоков мощности. В этом случае можно утверждать, что такой электроприемник приобретает признаки активного электроприемника.

Есть разнообразие схем преобразователей тока, в которых работа с опережением по фазе основной гармоники тока обеспечивается дополнительными коммутирующими конденсаторами. Однако такие преобразователи с искусственной коммутацией вентилей не нашли широкого практического применения из-за их:

● сложности;
● низкой надежности;
● слабой электромагнитной совместимости с питающей сетью.

Примером технически несложного способа внутренней компенсации реактивной мощности преобразователей тока является применение нулевых (шунтирующих) диодов в схемах выпрямителей. Однако он эффективен только для режимов глубокого регулирования выпрямленного напряжения и уменьшает потребление реактивной мощности лишь частично.