ВЫБОР СХЕМЫ ВЫПРЯМИТЕЛЯ (ЭТАП СТРУКТУРНОГО СИНТЕЗА)

Формальных (математических) методов синтеза структур вен­тильных преобразователей по требованию задания в силовой элек­тронике пока нет, хотя исследования в этом направлении прово­дятся [19, 49] (см. также разд. 13.3). Поэтому процедура синтеза схемы выпрямителя сводится к выбору из множества известных на основании знания их свойств. Таким образом, необходима база данных по схемам выпрямителей. В тех случаях, когда не удается выбрать подходящую схему выпрямителя из числа известных, по­требуется или изобретение новой схемы, или корректировка зада­ния на проектирование выпрямителя.

По результатам анализа базовых схем выпрямителей однофаз­ного и трехфазного напряжений составлена сводная таблица. Вви­ду многомерности вектора свойств каждой схемы, образованного параметрами колонок таблицы, выбор схемы при проектировании нового выпрямителя с требуемыми выходными параметрами по­тенциально неоднозначен и для молодого специалиста обычно за­труднителен. Поэтому ниже дан пример алгоритма выбора схемы выпрямителя исходя из трех заданных параметров выхода выпря­мителя (Р_d0, U_do, I_d) с учетом в векторе свойств схемы только двух: использования типовой мощности трансформатора и использова­ния вентилей по обратному напряжению. При этом предполагает­ся, что в распоряжении проектировщика имеются вентили с мак­симальным значением обратного напряжения (до 1000... 1500 В), а коэффициент запаса по напряжению вентилей при проектирова­нии равен 1,5...2. Несмотря на всю условность этого алгоритма, он будет полезен как возможный образец подхода до тех пор, пока V проектировщика не появится собственный опыт.

В соответствии с заданием на проектирование и алгоритмом выбора схемы выпрямителя по рис. 4.1.1 наш выпрямитель должен быть трехфазным (Р_d0 = 100 кВт) и двухполупериодным (мостовая схема), так как требуется достаточно высокое выпрямленное на­пряжение.

В общем случае решение подобных задач принятия решений можно формализовать, создав в виде программы для ЭВМ соот­ветствующую экспертную систему, основанную на базе знаний по силовой электроники.

Выпрямитель обмотки возбуждения также трехфазный, но в связи с невысоким значением выпрямленного напряжения может быть выполнен по однополупериодной схеме. Поскольку коэффи­циенты преобразования по напряжению выбранных схем выпря­мителей различаются в два раза и их требуемые выпрямленные напряжения также различаются в два раза, возможен вариант пи­тания обеих схем от одной системы вторичных обмоток трансфор­матора. А с учетом того, что К_Т трансформатора больше единицы, но близок к ней (понижающий трансформатор), возможен вариант питания выпрямителей непосредственно от сети (без трансформа­тора выпрямителя).

Таким образом, для проектировщика здесь имеются три аль­тернативных решения и по результатам расчета надо выбрать одно, что потребует привлечения дополнительных предпочтений лицом, принимающим решение, если проектировщик и он являются раз­ными лицами.