37.Характеристика управления нпч. Максимальная частота нпч.
С одной стороны, фазная ЭДС НПЧ, усредненная на интервале проводимости
.
С другой стороны,
выходная ЭДС должна быть синусоидальной
формы с требуемыми значениями амплитуды
Eпm
у угловой скорости
.
.
Из этих выражений следует, необходимы закон изменяется угла открывания ВГ одной фазы.
.
При косинусной формой напряжения Uоп = Uoпm cosα (Uоп = Uу).
,
а для пилообразной линейной формы опорной напряжения
,
.
Т.о. задавая на входе СИФУ необходимый закон изменения напряжения управления, на выходе НПЧ получим синусную изменяющуюся ЭДС. При этом частота ЭДС равна частоте напряжения управления, которая в свою очередь, определяется соответствующему задающим напряжениям.
,
Кпf – передаточный коэффициент – это выражение есть характеристика управления НПЧ по каналу частоты.
Амплитуда ЭДС определяет амплитудной напряжения управления:
37.
;
.
Эти выражения математических описывающих характеристик управления НПЧ по наклону ЭДС которые совпадают с характеристики управления управления тиристорным преобразователем.
Синусоидальная форма ЭДС соответствует так называемой гладкой составляющей ЭДС, т.е. усредненным значениями на интервалах проводимости. В действительности кривая мгновенной ЭДС формируется из кусочно-синусоидальных импульсов. Период выходной э.д.с. НПЧ Тп составляется из интервалов проводимости вентильных групп (Тс/m), число которых N превышает число фаз m. Если принять, что в период Тп укладывается целое число интервалов приводимости, то
,
Тс – период напряжения сети; n = 0, 1, 2, 3.
Теоритически при n = 0 Tп = Tс, т.е. max возможная частота НПЧ равная частоте сети. Однако практически период Тп должен превышать возможный дрейф частоты управляющего сигнала τf и бестоковую паузу τ0 при переключении ВГ с раздельным управлением. С учетом допущения о целом числе интервалов проводимости в периоде Тп и с учетом того, что τf ≤ Тс/m и τ0 ≤ Тс/m, получим для min Тп.
.
Т.о. максимальная частота ЭДС НПЧ примерно в 2 раза меньше частоты питающей сети. Этот факт является определенным недостатком НПЧ, т.к. сниженная частота НПЧ по сравнению с номинальной частотой сети приводит к недоиспользованию двигателя по скорости а, следовательно, и по мощности, поэтому целесообразно применить АД с номинальной частотой меньше 50 Гц.
Однократное преобразование энергии переменного тока с высоким КПД позволяет считать НПЧ перспективным преобразователем для управления АД с короткозамкнутым ротором. Структурная идентичность НПЧ с реверсивным ТП позволяет проводить схемный и конструктивную унификацию данных преобразователей. Унифицированный блок – шестивентильный модуль используется при построении как ТП постоянного тока, так и НПЧ.
Понятие и классификация элементов автоматизированного электропривода.
Силовые и управляющие элементы автоматизированного электропривода.
Основные координаты элемента. Характеристики управления и внешние характеристики ЭАЭП. Определения коэффициента передачи (усиления) элемента по его характеристике управления.
Функционально-структурная схема элемента. Динамические характеристики элемента.
Входное и выходное сопротивление элемента.
Конструктивные и схемные особенности промышленных тиристорных преобразователей /ТП/ переменного тока в постоянный. Функциональная схема ТП.
Классификация силовых схем нереверсивных ТП.
Основные расчеты соотношения для силовых схем: однофазной мостовой, трехфазной нулевой и мостовой, трехфазной нулевой с уравнительным реактором.
Классификация силовых схем реверсивных преобразователей. Раздельное и совместное управление вентильными группами.
Система импульсно-фазового управления ТП. Назначение и основные требования, предъявляемые к СИФУ. Синхронные и асинхронные, многоканальные и одноканальные СИФУ.
Функциональная схема блока СИФУ. Тангенциальный и вертикальный способы управления углом.
Влияние формы опорного напряжения на характеристики управления ТП. Характеристика управления ТП при косинусоидальной форме опорного напряжения.
Характеристика управления ТП при пилообразной форме опорного напряжения. Построение характеристики управления ТП при произвольной форме опорного напряжения.
Функциональная схема трехфазного нереверсивного мостового ТП.
Функциональная схема трехфазного нулевого реверсивного ТП с совместным управлением вентильными группами.
Характеристики управления ВГ реверсивного ТП.
Структурная схема трехфазного мостового реверсивного ТП с раздельным управлением. Логическое переключающее устройство и его функции.
Внешние характеристики ТП в различных режимах его работы.
Динамические свойства преобразователя как звена систем автоматического регулирования. Влияние дискретности и неполной управляемости на динамические характеристики преобразователя.
Полоса пропускания ТП. Структурные схемы и передаточные функции преобразователя.
Широтно-импульсные преобразователи /ШИП/ постоянного тока. Блок-схема ШИП и ШИМ.
Нереверсивная и реверсивная схема ШИП. Законы коммутации ключей. Зависимость выходной ЭДС от скважности импульса. Пульсации тока нагрузки.
Схема нереверсивных ШИП с тиристорным и транзисторными ключами и их внешние характеристики.
Характеристики управления ШИП.
Тиристорный регулятор напряжения переменного тока /ТРН/. Схемы однофазного, трехфазного ТРН.
Анализ работы однофазного ТРН на активно-индуктивную нагрузку.
Характеристики управления ТРН.
Особенности СИФУ тиристорных регуляторов напряжения переменного тока.
Индуктивно-емкостной преобразователь тока. Назначение и применение. Схема однофазного источника тока /ИТ/.
Трехфазный индуктивно-емкостной источник тока. Внешняя характеристика источника тока.
Механические характеристики двигателя постоянного тока в системе ИТ-ДПТ.
Преобразователи частоты. Назначение и применение. Функциональная схема преобразователя частоты /ПЧ/ и систем управления.
Автономный инвертор тока с отделительными диодами и интервалом проводимости 120.
Автономный инвертор напряжения с интервалом проводимости 180 (схема Мак-Маррея).
Преобразователи частоты с автономным инвертором напряжения и широтно-импульсным регулированием напряжения.
Непосредственные преобразователи частоты /НПЧ/. Функциональная схема НПЧ. Трехфазная нулевая и мостовая схема НПЧ.
Характеристика управления НПЧ. Максимальная частота НПЧ.