12.Использование тиристорных преобразователей частоты с непосредственной связью для регулирования скорости асинхронного двигателя.

В данном классе преобразователей различают НПЧ с естественной и принудительной коммутацией. НПЧ с естественной коммутацией (циклоконверторы) представляют собой комплекс быстродействующих реверсивных тиристорных преобразователей, выполненных по различным схемам: нулевым или мостовым, мало- или многопульсным, встречно-параллельным или перекрестным, с совместным или раздельным управлением. Пример выполнения силовой схемы тиристорного НПЧ представлен на рис.6.1.

Основные достоинства НПЧ с естественной коммутацией:

- относительно высокий КПД, достигаемый благодаря однократному преобразованию электрической энергии;

- возможность двухстороннего обмена между питающей сетью и двигателем, что обеспечивает как двигательные, так и тормозные режимы ЭП с рекуперацией энергии в сеть;

- использование устройств с естественной коммутацией (тиристоров), более надежных, экономичных и обладающих большей перегрузочной способностью в сравнении с устройствами принудительной коммутации;

- возможность получения сколь угодно низких частот выходного напряжения преобразователя и обеспечения равномерного вращения двигателя на малых скоростях;

- практически неограниченная мощность НПЧ;

- возможность конструирования НПЧ по блочно-модульному принципу, обеспечивающему удобство эксплуатации и резервирования.

Основные недостатки данных НПЧ:

- ограничение максимальных значений выходной частоты на уровне порядка 1/3…2/3 от частоты питающей сети;

- наличие субгармоник и постоянных составляющих выходного напряжения и тока при неблагоприятных соотношениях частот на входе и выходе ПЧ;

- низкий коэффициент мощности, несинусоидальность и модуляция входных токов ПЧ. Невысокие показатели электромагнитной совместимости с питающей сетью;

- сложность (многоэлементность) силовых цепей и цепей управления, что оправдывается лишь на больших мощностях.

Такие НПЧ преимущественно применяются в тихоходных синхронных и асинхронных электроприводах средней и большой мощности.

НПЧ с принудительной коммутацией (матричные) реализуются на полностью управляемых ключах – транзисторах или запираемых тиристорах. Они в значительной степени лишены указанных недостатков НПЧ с естест-венной коммутацией. Управление осуществляется на основе ШИМ. Примеры реализации силовых схем таких НПЧ представлены на рис.6.2. Из рисунка видно, что любая фаза сети может быть непосредственно подключена к любой фазе двигателя.

13.Структуры суэп с двухзвенным преобразователем частоты по схеме «выпрямитель –автономный инвертор напряжения». Реализация требуемой связи между частотой и напряжением.

Напряжение питающей сети сначала выпрямляется выпрямителем, а затем инвертируется, т.е. преобразуется в переменное напряжение (или ток) требуемой частоты с помощью инвертора. В системах частотного управления электродвигателями переменного тока применяются автономные инверторы (АИ). Они способны функционировать как при наличии, так и при отсутствии в цепи нагрузки источников, способных развивать ЭДС и генерировать активную энергию. Автономный инвертор представляет собой коммутатор, для функционирования которого необходимы полностью управляемые переключающие элементы (ключи). Наиболее подходящими для автономных инверторов являются полностью управляемые полупроводниковые приборы (силовые транзисторы, запираемые тиристоры). В случае использования обычных тиристоров, т.е. приборов с неполным управлением, схема инвертора дополняется устройствами принудительной, как правило, емкостной коммутации.Инверторы напряжения обеспечивают величину и форму выходного напряжения, не зависимые (или почти не зависимые) от параметров нагрузки. Величина и форма тока определяется параметрами нагрузки. Поэтому инверторы напряжения непосредственно совместимы только с нагрузкой активно-индуктивного характера