48. Электромагнитные процессы в цепи якоря синхронного двигателя в системе электропривода бдпт при несимметричной коммутации.

При несимметричной коммутации 2-ой ключ включен постоянно, 5-ый выключен, а на 1 и 4 подаются открывающие импульсы

В результате ШИМ на якоре двигателя формируется последовательность однополярных прямоугольных импульсов напряжения. Максимальное значение напряжения на якоре двигателя соответствует γ=1, при этом ключи 1 и 2 полностью открыты на межкоммутационном интервале π/3.

Ток цепи якоря может быть однополярным или двухполярным, что определяется количеством энергии запасенной в электромагнитном поле индуктивности.

Коммутационный интервал ωt=3π/6

49. Электромагнитные процессы в якорной цепи синхронного двигателя системы электропривода «бдпт» с симметричной коммутацией.

Протекают так же как и в системе ПШИУ-ДПТ с сим. Коммутацией.

Для ПШИУ-ДПТ:

При данном способе коммутации откр-е импульсы подаются на пары транзисторов в противофазе VT1, VT4 и VT2, VT3.Ток может быть ОПТ и ДПТ.

ОПТ: при подаче о. импульсов на VT1, VT4, они открыв-я и ток начинает протекать по ЭД:

U_ип-2∆U_т-L_яdi_я/dt-E_я=R_яi_я.

При t=t0 импульсы подаются на VT2, VT3, но они не открываются. Под действ. эдс-самоинд.ток протекает в том же направлении замыкаясь через диоды(2,3). Ток в и.п. меняет направление. Ток меняет направление. Если на интервале времени ∆t=Тк(1- γ) ток спадает до нуля возникает ДПТ. Тогда открываются VT2, VT3 и ток начинает протекать по якорю в обратном направлении. При t=Тк, снимаются о.и. с VT2, VT3, они закр-я, но ток протекает в том же напр-ии по якорю, замык-сь через диоды. На Тк≤ t< t1, ток протек-т под действием эдс-самоинд. и якоря. Режим противовкл. В t1 ток спадает до нуля, откр-я VT1, VT4, цикл повт-я.

Среднее значение напряжения на якоре ЭД: Uя=(Uип-2∆U)(2γ-1).Эл-е хар-и:

50. Эквивалентная схема якорной цепи системы электропривода бдпт. Электромеханические и механические характеристики.

Пренебрегая пульсациями ЭДС якоря вызванными пульсациями напряжения на якоре для установившегося режима работы, когда diя/dt=0:

При прямоугольном распределении магнитной индукции в зазоре машины Е_фя=С_еω_р ,С_е – конструктивная постоянная машины.

=0; - ЭМ характеристика.

Данное выражение справедливо для межкоммутационного участия, когда ток протекает по двум фазам, в зависимости от законов коммутации подставляем

Торможение двигателя БДПТ осуществляется аналогично как и в системе ПШИУ-ДПТ

- эквивалентное сопротивление инвертора, зависящее от тока якоря.

С учетом коммутации фаз

Приведенные характеристики не учитывают действие на них процессом коммутации фаз двигателя: по своей сути явление коммутации фаз двигателя на коммутационном участке аналогично явлению коммутации тиристоров выпрямителя, при наличии индуктивности на стороне сети.

ϒ2

ϒ3

51.Система электропривода «непосредственный преобразователь частоты – ад»

Основы силовой схемы непосредственного преобразователя составляет реверсивный выпрямитель с совместным или раздельным управлением. Для каждой фазы ЭД используется один реверсивный выпрямитель.

Для получения переменного напряжения в нагрузке (фазах двигателя) на входе системы управления вентилями в НПЧ устанавливается задающий генератор, формирующий переменное задающее напряжение, не содержащее постоянно составляющей. Наличие постоянной составляющей в фазе двигателя приведет к протеканию больших токов и двигатель перегреется.

В качестве задающего напряжения используется двухполярное прямоугольное трапециидальное синусоидальное:

ЗГ – задающий генератор. Обеспечивает формирование переменного напряжения изменяющегося как по частоте так и по амплитуде. Изменение частоты задающего напряжения изменяет выходное напряжение, т.е. изменение длительности открытого состояния комплектов. А изменение амплитуды задающего напряжения обеспечивает изменение амплитуды выходного напряжения НПЧ за счет регулирования угла открывания.

В следствие поочередного переключения комплектов вентилей на нагрузке формируется переменное напряжение из отрезков синусоид входного напряжения. Если усреднить кривую выходного напряжения на каждом из пульсиков, то получим усредненное прямоугольное напряжение с амплитудой Выходное напряжение можно разложить в ряд Фурье, содержащий первую гармоническую равной частоте задающего генератора и высшие гармонические.

Первая гармоническая.

Напряжение вызывает протекание 1-ой гармонической тока, которая учавствует в создании момента переменного тока.

Высшие гармонические вызывают пульсации момента и пульсации скорости и дополнительные потери в двигателе и его дополнительный нагрев.Для регулирования скорости трехфазных АД используется трехфазные НПЧ. Силовая часть такого преобразователя содержит 3 реверсивных выпрямителя, каждый на свою фазу.

Фазные выпрямители могут быть собраны по известным схемам выпрямления. Чаще всего используются 3-фазные нулевые и 3-фазные мостовые выпрямители.

Система управления вентилями трехфазного НПЧ должна содержать задающий генератор трехфазного переменного напряжения, формирующий систему 3-фазных напряжений, каждая ииз которых явл-ся задающей для одной фазы. Данная система нашла широкое применение в электроприводе большой мощности, в частности для привода гребных валов морского транспорта. Электропривод малой и средней мощности по системе НПЧ-АД широко применяется для регулирования скорости различных механизмов водного транспорта. В промышленности в кузнечно-прессовом оборудовании и в некоторых металлорежущих станках. Недостатком НПЧ является возможность регулирования АД от половины частоты сети вниз от номинальной при приемлимых технико-экономических показателях.