8 Инверторы
Силовые модули обычно используются в цепях преобразователей переменного напряжения в постоянное (конверторы или выпрямители) и постоянного напряжения в переменное - (инверторы). В современных системах электропривода переменного тока практически повсеместно в качестве силовых регуляторов используются инверторы с шестью силовыми модулями (транзисторными ключами - ТК).
Рис.2.1 Трехфазный инвертор с ШИМ
Схема трехфазного инвертора на IGBT силовых модулях, включающего также выпрямительный модуль, подающий на инвертор напряжение Uп, и предназначенного для питания двигателя переменного тока, показана на рис. 2.1.
С
таторные
обмотки машины (обычно это асинхронная
машина с короткозамкнутым ротором) при
питании от такого инвертора включаются
в звезду или треугольник. Рассмотрим
принцип получения регулируемой частоты
с помощью управляемого инвертора.
Простейшим способом управления
транзисторными ключами, является способ
с α = 180° (рис. 2.2).
Рис.2.2 Алгоритм управления инвертором с α = 180°
Здесь в течение 1/6 периода выходного напряжения включены три ключа. Последовательность управления ключами следующая: 123, 234, 345, 456, 561 и 612.
Рис. 2.3 Реализация ШИМ на базе инвертора: а) синусоидальный и пилообразный сигналы равной амплитуды; б) напряжение на нагрузке
Могут также реализовываться способы с α = 120° и α = 150°. При α = 120° последовательность управления транзисторными ключами: 12, 23, 34, 45, 56, 61; при α = 150° транзисторные ключи переключаются в такой последовательности: 12, 123, 23, 234, 34, 345, 45, 456, 56, 561,61.
В настоящее время, в связи со значительными достижениями технологии изготовления силовых транзисторов, практически повсеместно используются алгоритмы с синусоидальной ШИМ, принцип работы которых иллюстрирует рис. 2.3.
9 Регулирование скорости, тока и момента ад, система пч-ад
Р
егулирование
скорости АД с помощью резисторов в цепи
ротора.Плюсы - простота реализации,
снижение КПД. механических характеристики:
Скорость холостого хода не изменяется,
величина максимального момента Мкостается неизменной
а)
Этот способ применяется когда работа на пониженных скоростях непродолжительна – например в подъемно-транспортных механизмах и для регулирования тока и момента при пуске АД. Регулирование скорости АД с помощью резисторов в цепи статора:
Обычно этот способ применяется для АД с короткозамкнутым ротором, у которых нельзя включить сопротивления в цепь ротора Полученные характеристики мало пригодны для регулирования скорости АД: они обеспечивают небольшой диапазон регулирования скорости, низкую жесткость, перегрузочную способность и экономичность. Обычно он используется для ограничения токов и моментов АД в переходных процессах при пуске, реверсе и торможении.
Регулирование скорости АД изменением числа пар полюсов.Этот способ используется для ступенчатого регулирования скорости АД с короткозамкнутым ротором. Изменение числа пар полюсов (р) производится за счет переключений в обмотке статора, при котором изменяется ее внутренняя схема соединения. Так, для изменения числа пар полюсов необходимо изменить направление тока. Практическое применение нашли схемы треугольник и звезда.
а)
Способ экономичен, характеристики жесткие и обладают удовлетворительной перегрузочной способностью. Недостатки - ступенчатость изменения скорости двигателя и относительно небольшой диапазон регулирования. Регулирование скорости АД изменением напряжения на статоре.
|
R2д а) |
эта система регулирования скорости связана с большими потерями в обмотке ротора, особенно при работе на низких скоростях в области больших скольжений.