Преобразователь напряжения

ОПИСАНИЕ

ИНВЕРТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ

ПН0.5-230

Целью проекта является разработка инверторного преобразователя напряжения (ПН) на напряжение 230 В с частотой 50 Гц для генератора на постоянных магнитах (ГПМ), входящего в состав разрабатываемого в рамках ОКР переносного электроагрегата мощностью 0,5 кВт. Для этой мощности применение ПН и ГПМ дает следующие преимущества:

- суммарный КПД ПН и ГПМ выше на 35-45 %, чем у синхронного 2-хполюсного генератора, что позволяет использовать менее мощный (а значит и более дешевый и легкий) двигатель в электроагрегате;

- отсутствие необходимости поддержания фиксированной частоты вращения коленчатого вала двигателя во всем диапазоне нагрузок, что дает возможность перехода на пониженные частоты вращения при частичных нагрузках на электроагрегат: при нагрузке в 50 % и понижении частоты вращения расход топлива элекктроагрегата с ПН и ГПМ примерно в 2 раза меньше, чем у электроагрегата с фиксированной частотой вращения;

- более высокое качество электрической энергии (постоянство частоты и стабильность напряжения и синусоидальности);

- уменьшение шумности и увеличение ресурса электроагрегата.

Разработанный опытный образец ПН схемотехнически является преобразователем со звеном постоянного тока: входное переменное напряжение в диапазоне 330-600 В частотой 220-400 Гц выпрямляется,  сглаживается, а затем вновь преобразуется инвертором в переменное напряжение 230 В с частотой 50 Гц.

Функционально же разработанный ПН состоит из    выпрямителя, стабилизатора высокого напряжения, инвертора напряжения, выходного фильтра, блока управления приводом топливной заслонки.

Схема преобразования напряжений, контроля параметров электроагрегата и управления приводом топливной заслонки в зависимости от нагрузки  реализована на отечественном  микропроцессоре  «Миландр»  К1986ВЕ92QI.

Схемотехника ПН позволяет параллельную работу с функцией распределения мощностей для электроагрегатов с аналогичным ПН.

Дистанционный контроль работы ПН и всего электроагрегата осуществляется по порту RS-485, протокол MODBUS-RTU.

Нижняя рабочая температура опытного образца была задана возможностью холодного ручного пуска бензинового двигателя - минус 40 оС, верхняя рабочая температура - +55 оС.

После доработки опытного образца ПН могут быть реализованы следующие возможности:

- преобразование входного напряжения в выходное трехфазное 400 В 50 Гц;

- преобразование входного напряжения в другие выходные напряжения и частоты;

- запараллеливание ПН для кратного увеличения выходной мощности;

- введение регулирования управления топливной заслонкой также в зависимости от условий эксплуатации электроагрегата;

- понижение рабочего диапазона температур.