Скачиваний:
79
Добавлен:
02.05.2014
Размер:
83.46 Кб
Скачать

ГЛАВА 11. Регулируемые ЭП переменного тока

11.1. Принципы построения и управления регулируемым СЭП

переменного тока

На сегодняшний день существует следующая классификация регулируемых ЭП ~тока:

Силовая часть СЭП

со звеном постоянного тока

с непосредственным ПЧ

с АИН

с АИТ

с преобразоват, ведомыми сетью

с циклоконверторами

с тиристорными регуляторами напряжения

автономный – выходная частота не зависит от входной;

источник напряжения – не меняет напряжение от нагрузки. АКБ приближена к ИН.

источник тока – имеет большое внутреннее сопротивление.

АВК – асинхронный вентильный каскад.

- частота на статоре двигателя; - частота сети.

Основные принципы управления скоростью двигателя состоят в следующем:

(ипсилон) – относительное напряж; (ню) – относительная частота статора;

где .

а) ; РИС

б) - на агрегатах с вентиляторной мех. характеристикой: насосы, компрессоры; РИС

в) - на подъемных механизмах, намоточно-размоточных у-вах;

РИС

11.2. Схемы силовой части регулируемого ЭП ~ тока

1. Схема с АИН

РИС

– тиристоры выпрямителя; – тиристоры инвертора; - фильтр; - возвратный диодный мост для пропуска реактивной энергии со стороны статора АД;

- коммутируемые диоды и конденсаторы для принудительного закрывания тиристоров.

- управление напряжением и частотой статора по закону а), б) или в)

Достоинства схемы:

- пригодна для многодвигательного привода;

- простая схема коммутации тиристоров инвертора;

Недостатки:

- для реверсивного ЭП требуется реверсивный выпрямитель;

- наличие силового конденсатора и возвратного моста усложняет схему.

Рассмотрим следующие способы модуляции сигнала:

а) амплитудная (АИМ)

б) широтная (ШИМ) (частота 1 – 2 кГц) дает более гладкие и синусоидальные величины с малым содержанием высших гармоник, но схемы коммутации инвертора значительно сложнее

2. Схема с АИТ

РИС

Схемы с АИТ называют схемами с частотно-токовым управлением. Контур тока обеспечивает стабилизацию выпрямленного тока , т.е. стабилизацию тока статора двигателя .

Достоинствами схем с АИТ являются:

- упрощенная схема силовой части;

- реверсивный привод может быть организован на нереверсивном выпрямителе.

Недостатком схемы является:

- невозможность использования АИТ при многодвигательном приводе;

- сложная схема коммутации тиристоров инвертора.

3. Схема с непосредственным преобразованием частоты (циклоконвертор)

РИС

Звено постоянного тока отсутствует. Трехфазное напряжение на двигателе формируется благодаря модуляции напряжений ТП1 – ТП3 с помощью синусоидальных сигналов , и , подаваемых на входы указанных преобразователей.

Достоинства:

- высокий КПД (отсутствует цепь постоянного тока);

- высокое быстродействие преобразователя;

Недостатки:

- большое количество тиристоров (36 шт.);

- , где - круговая частота сети, поэтому используется для тихоходных мощных ЭП

4. Схема с тиристорным регулятором напряжения

РИС

Меняется только напряжение Механическая характеристика

РИС

Добавочные сопротивления и запретная зона

вводятся для тепловой защиты двигателя.

5. Схема силовой части АВК

РИС

Выпрямитель на диодах, инвертор на тиристорах

Регулирование скорости происходит благодаря введению добавочной ЭДС в ротор, что реализуется с помощью инвертора. . Диапазон регулирования скорости составляет

Достоинства:

- плавность регулирования;

- высокий КПД (энергия скольжения рекуперируется в сеть).

Недостатки:

- низкий ;

- относительно небольшой диапазон регулирования скорости.

11.3. Математические модели АД

Рассматривается трехфазный АД.

Допущения:

1) распределение намагничивающих сил по окружности статора – синусоидальное

2) обмотки фаз статора и ротора симметричны

3) потерями в стали статора и ротора пренебрегаем

4) насыщение магнитной системы машины отсутствует

1. ДУ электрической и механической части АД

Запишем уравнения статорной и роторной цепи АД, считая, что .

статор: , где (пси) – потокосцепление фазы статора;

ротор: , где ' – приведенная величина ротора к цепи статора.

Перейдем к векторной форме записи уравнений

Приведем уравнения к одной системе координат, вращающейся со скоростью .

Соседние файлы в папке Лекции по автоматическому электроприводу