Повна версія

Головна arrow Техніка arrow Електричний привід

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

АВТОНОМНІ ІНВЕРТОРИ НАПРУГИ

Якщо від перетворювача частоти необхідно живити багатодвигунний електропривод, то перетворювач повинен бути побудований за схемою інвертора напруги з відсікають діодами і діодами реактивного струму (рис. 5.31).

Перетворювач постійної напруги в постійне на рис. 5.31 не показаний. Випрямлена напруга фільтрується за допомогою ємнісного фільтра, виконаного на конденсаторі С0.

Відсікаючі діоди VD1 ... VD6 відсікають конденсатори С1 ... С6 від асинхронного двигуна М, що обмежує роботу конденсаторів короткочасним інтервалом комутації і забезпечує збереження зарядів на них до настання наступної комутації.

Схема асинхронного електроприводу з автономним інвертором напруги

Мал. 5.31. Схема асинхронного електроприводу з автономним інвертором напруги

Енергія, запасені в індуктивності навантаження, знову повертається в джерело постійного струму через діоди зворотного ходу VD7 ... VD12. Черговість роботи вентилів: VS1-VS2; VDl - VD12; VS2-VS3; VDl 2 - VD9; VS3-VS4; VD9 - VDH; VS4 - VS5; VDX -VDW.

У схемі можливо вимикання будь-якого робочого тиристора в заданий момент часу незалежно від стану інших тиристорів, що дає можливість регулювати значення напруги на навантаженні зміною тривалості відкритого стану робочого тиристора. Така побудова автономного інвертора дозволяє використовувати для отримання постійної напруги некерований випрямляч. Принцип синусоїдальної широтно-імпульсної модуляції (ШІМ) показаний на рис. 5.32.

Принцип синусоїдальної широтно-імпульсної модуляції

Мал. 5.32. Принцип синусоїдальної широтно-імпульсної модуляції

При ШІМ схема управління визначає моменти комутації напівпровідникових приладів за однакової кількості опорного трикутного напруги і керуючого синусоидального.

Для електроприводів невеликої потужності в останні роки в якості ключів знайшли застосування силові транзистори твань IGBT і MOSFET. Асинхронний електропривод з автономним інвертором напруги, виконаним на IGBT-транзисторах, наведено на рис. 5.33.

Асинхронний електропривод з автономним інвертором напруги, виконаним на IGBT-транзисторах

Мал. 5.33. Асинхронний електропривод з автономним інвертором напруги, виконаним на IGBT-транзисторах

Індуктивний характер навантаження враховується підключенням паралельно транзисторним ключам VT1 ... VT6 діодів VD1 ... VD6 , що забезпечують безперервність ланцюга протікання струму в обмотках статора при відключенні їх від джерела живлення і повернення запасеної електромагнітної енергії в конденсатор СО фільтра.

Так як IGBT-транзистори можуть перемикатися при значно більших частотах, ніж тиристорні ключі, то і форма струму, що протікає через обмотки двигуна, стає значно ближче до синусоїдальної. Очевидно, що чим вище несуча частота ШІМ, тим менше амплітуда коливань струму в обмотках статора двигуна. На рис. 5.34 приведені осцилограми струмів статора асинхронного двигуна при низькій і високій частоті опорного напруги ШІМ модулятора.

Осцилограми струмів статора асинхронного двигуна при низькій (а) і високою (б) несучої частоті опорного напруги ШІМ модулятора

Мал. 5.34. Осцилограми струмів статора асинхронного двигуна при низькій (а) і високою (б) несучої частоті опорного напруги ШІМ модулятора

Однак надмірне збільшення несучої частоти може привести до перегріву двигуна і ключів інвертора. Чим вище частота комутації ключів, тим вище втрати енергії в них.

В електроприводах, що мають в циклі роботи ділянки рекуперації енергії, запасеної в обертових частинах електроприводу, або високу інтенсивність гальмівних режимів, для ефективного гальмування доводиться передбачати спеціальний вузол скидання енергії, що складається з додаткового ключа VT1 і резистора R1. Ключ VT1 відкривається при перевищенні напруги на ємності С0 понад допустимого значення, внаслідок чого забезпечується "скидання" енергії в резистор R1, що розсіює цю енергію.

У структурах електроприводів з автономними інверторами напруги, охопленими негативним зворотним зв'язком по струму, інвертор набуває властивостей джерела струму.

В електроприводах з автономними інверторами напруги можливий режим векторного управління, що дозволяє використовувати їх для процесів з підвищеними вимогами до динаміки і пусковому моменту. Крім того, ці перетворювачі спільно з асинхронними двигунами в багатьох випадках дозволяють замінити більш дорогий електропривод постійного струму.

 
<<   ЗМІСТ   >>