- •Часть 2.
- •1. Аэп с асинхронным двигателем
- •1.1 Аэп с ад с реостатным регулированием.
- •1.2 Аэп с акзд с регулируемым напряжением, подводимым к статору ад.
- •2. Современное состояние аэп с двигателями постоянного и переменного тока.
- •2.1 Проблемы синтеза и управления аэп.
- •3. Автоматизированный асинхронный электропривод с использованием синхронных электромашинных преобразователей частоты.
- •4. Автоматизированный асинхронный электропривод с использованием асинхронных электромашинных преобразователей частоты.
- •5. Автоматизированный электропривод с двигателем переменного тока со статическими преобразователями частоты (спч).
- •5.1 Преобразователь частоты с звеном постоянного тока
- •6. Автономные инверторы (аи).
- •7. Аэпт с чп имеющий в структуре управляемый выпрямитель.
- •8. Регулирование скорости в аэп с пч с ув.
- •9. Пуск в аэп с пч с ув.
- •10. Торможение в аэп с пч с ув.
- •10.1 Торможение противовключением (тп)
- •10.2 Динамическое торможение.
- •10.3 Реверс.
- •11. Преимущества и недостатки аэп с пч с ув.
- •12. Автоматизированный электропривод с использованием пч с шир.
- •13. Регулирование скорости, пуск торможение в аэп с шир.
- •13.1 Регулирование скорости в аэп с шир.
- •13.2 Пуск в аэп с шир.
- •13.3 Торможение в аэп с шир.
- •14. Автоматизированный электропривод с использованием пч с шим.
- •15. Принцип действия пч с шим.
- •16. Принципиальные схемы пч с шим
- •17. Пч с шим на базе незапираемых тиристоров.
- •18. Элементная база современных частотных преобразователей.
- •18.1 Силовые фильтры.
- •19. Принципиальные схемы пч на базе igbt транзисторов.
- •24. Влияние длины монтажного кабеля на перенапряжения на зажимах двигателя.
- •25. Принципы и основы векторного управления.
- •26. Реализация векторного управления.
- •27. Автоматизированный электропривод переменного тока с непосредственным преобразованием частоты (нпч).
- •28. Автоматизированный электропривод переменного тока в каскадных схемах.
- •29. Автоматизированные электроприводы
- •30. Автоматизированные электроприводы с электромеханическими электромашинными каскадами.
- •31. Автоматизированные электроприводы с асинхронно-вентильными каскадами (авк).
- •32. Автоматизированные электроприводы переменного тока с машинами двойного питания.
- •33. Автоматизированные электроприводы переменного тока с машинами двойного питания в синхронном режиме.
- •34. Автоматизированные электроприводы переменного тока с машинами двойного питания в асинхронном режиме.
- •38. Автоматизированные электроприводы переменного тока с вентильным двигателем.
- •36. Автоматизированные электроприводы переменного тока следящего типа.
7. Аэпт с чп имеющий в структуре управляемый выпрямитель.
В настоящее время имеется тенденция расширения области применения управляемых выпрямителей в структуре ПЧ, в частности в тех электроприводах, которые по технологическим условиям нуждаются в частом торможении ( т.е. для электропривода работающего в повторно-кратковременном режиме S5). Это связано с тем, что УВ обладает таким важным свойством, как двусторонняя проводимость. Это позволяет использовать такой энергетически эффективный вид торможения как рекуперативное. Но негативные свойства УВ полностью устранить невозможно. В настоящее время используются преобразователи, содержащие два входных блока: первый – неуправляемый выпрямитель, участвующий в работе привода в двигательном режиме; второй – УВ, участвующий в работе ПЧ в режиме торможения.
Рассмотрим схему и принцип работы ПЧ с тиристорным УВ и тиристорным АИТ, у которого коммутация силовых ключей осуществляется с помощью коммутирующих конденсаторов.
- рис.12
Входным блоком преобразователя является УВ, построенный по шести-тактной мостовой трехфазной схеме выпрямления. Основной функцией УВ кроме выпрямления является регулирование действующего значения выходного напряжения преобразователя. Для сглаживания пульсации выходного тока выпрямителя использован последовательный L - фильтр.
АИТ состоит из шести силовых ключей, три из которых Т1, Т3, Т5 имеют общий анод и образуют анодную группу; три других Т2, Т4, Т6 Имеют общий катод и образуют катодную группу. Принцип действия АИТ основан на том, что в первый момент времени в открытом состоянии находятся два накрест лежащих силовых ключа: один из анодной группы, второй из катодной группы. Отпирание силовых ключей осуществляется в момент подачи управляющих импульсов от БУИ (многоканальная система управления). При этом последовательность подачи импульсов на каждый вентиль соответствует их порядковому номеру. Запирание силовых ключей осуществляется при разряде какого-либо из трех конденсаторов в направлении отрицательной полярности и также соответствует порядку чередования номеров силовых ключей.
При выходной частоте f2 = 50Гц преобразователь работает в следующем режиме: промежуток между двумя соседними управляющими импульсами составляет , длительность открытия каждого ключа будет составлять 1200. При этом запирающие конденсаторы С1, С2, С3 должны обладать такой емкостью, чтобы время равное 600 удерживать заряд необходимый для запирания очередного ключа.
Работу преобразователя продемонстрируем с помощью диаграммы:
Ток с выхода выпрямителя имеет идеальную выпрямленную форму.
Направление токов в фазах монтажного кабеля преобразователь-двигатель
от П к Д - положительным.
от Д к П - отрицательным.
рис.13
1. t = 0 Открыт Т1, Т6. Ток цепи протекает через силовой ключ Т1 фазу А кабеля и через открытый Т6 возвращается в фазу С. . При этом предварительно заряжен С3, в промежуток времени 0-600 перезаряжается С1, а С3 удерживает свой заряд.
2. t = 600 Подается отпирающий импульс на Т2. При этом С3 разряжается на Т6 и запирает его. В промежуток времени 600 - 1200 открыты Т1 и Т2. Ток течет через фазу А к двигателю, а через фазу Б от двигателя к преобразователю. . В этом промежутке времени перезаряжается С2, С1 сохраняет свой заряд.
3. t = 1200 Подается отпирающий импульс на Т3. При этом С1 разряжается на Т1 и запирает его. В промежуток времени 1200 - 1800 открыты Т2 и Т3. Ток течет через фазу Б к двигателю, а через фазу С от двигателя к преобразователю. . В этом промежутке времени перезаряжается С3, С2 сохраняет свой заряд.
4. t = 1800 Подается отпирающий импульс на Т4. При этом С2 разряжается на Т2 и запирает его. В промежуток времени 1800 - 2400 открыты Т3 и Т4. Ток течет через фазу Б к двигателю, а через фазу А от двигателя к преобразователю. . В этом промежутке времени перезаряжается С1, С3 сохраняет свой заряд.
5. t = 2400 Подается отпирающий импульс на Т5. При этом С3 разряжается на Т3 и запирает его. В промежуток времени 2400 - 300 открыты Т4 и Т5. Ток течет через фазу С к двигателю, а через фазу А от двигателя к преобразователю. . В этом промежутке времени перезаряжается С2 С1 охраняет свой заряд.
6. t = 3000 Подается отпирающий импульс на Т6. При этом С1 разряжается на Т4 и запирает его. В промежуток времени 3000 - 360 открыты Т5 и Т6. Ток течет через фазу С к двигателю, а через фазу Б от двигателя к преобразователю. . В этом промежутке времени перезаряжается С3 С2 охраняет свой заряд.
Чтобы увеличить выходную частоту необходимо уменьшить промежуток между управляющими импульсами для этого увеличиваем угол управления β. Соответственно с законом управления изменится действующее значение выходного напряжения, в частности при пропорциональном законе управления при увеличении частоты угол управления выпрямителем α уменьшится пропорционально увеличению угла β.
Существенным недостатком рассмотренной схемы является необходимость использования конденсаторов большой мощности, необходимой для поддерживания зарядов в промежутке между двумя коммутациями. Частично избавиться от этого недостатка позволяет использование АИ с отсекающими диодами.
рис.14
Здесь в катодной и анодной цепи силовых ключей последовательно включаются отсекающие диоды Д1, Д3, Д5 и Д2, Д4, Д6. Их число равно числу ключей. Эти диоды препятствуют разряду конденсаторов в период коммутации ключа и за счет этого существенно улучшают показания инвертера.