Полупроводниковая часть привода содержит 9 низковольтных ячеек преобразования частоты с трехфазными диодными выпрямительными мостами, конденсаторными фильтрами и однофазными транзисторными инверторами. Диодные мосты подключены к вторичным обмоткам трансформатора. Однофазные транзисторные инверторы включены по 3 последовательно и соединены в звезду. При этом они образуют высоковольтный трехфазный источник питания двигателя, в котором может быть сформировано напряжение, например, 3 кВ.
В схеме рис.7.5.1 транзисторные инверторы работают в режиме широтно-импульсной модуляции. При последовательном соединении трех однофазных инверторов в каждой фазе нагрузки для управления используются три пилообразных опорных напряжения uоп1, uоп2, uоп3, которые изображены на рис.7.5.2.
Рис.7.5.2 Опорные напряжения, напряжение управления и функции состояния ключей фазы каскадного преобразователя
На рис.7.5.2 изображены также два напряжения управления uy1 и uy4 (uy4=-uy1) и функции состояния транзисторов kn первой фазы нагрузки. Опорное напряжение uоп1 используется для переключений транзисторов 1 инвертора, напряжение uоп2 – для переключений транзисторов 2 инвертора, uоп3 – для переключений в 3 инверторе. Импульсы управления транзисторами формируются в точках пересечения опорных напряжений с напряжениями управления.
Для управления транзисторами в цепях питания других фаз двигателя используются те же пилообразные напряжения. При этом напряжения управления аналогичны напряжениям в первой фазе, но сдвинуты по угловому положению, соответственно на 120 и 240 эл. град. (по частоте напряжений управления).
В качестве примера на рис.7.5.3 представлена диаграмма токов и напряжений электропривода в номинальном режиме работы.
Рис.7.5.3 Напряжения и токи в электроприводе с асинхронным двигателем и каскадным преобразователем
Особенность схемы рис.7.5.1 заключается в том, что основные гармонические составляющие токов конденсаторов имеют двойную частоту по отношению к частоте токов двигателя. Это обусловлено применением однофазных мостовых инверторов. При снижении частоты тока двигателя снижается частота токов конденсаторов и соответственно увеличиваются пульсации выпрямленного напряжения. Для уменьшения пульсаций необходимо увеличение емкости конденсаторных батарей по сравнению со схемами, в которых используются трехфазные инверторы.
Характеристики электроприводов с асинхронными двигателями можно существенно улучшить, если предусмотреть изменения параметров цепей ротора в процессе работы. Это осуществляется при использовании асинхронных двигателей с фазным ротором. В этих машинах ротор выполняется с трехфазной обмоткой, фазы соединяются, например, в звезду, и концы обмотки выводятся на контактные кольца для подключения внешних устройств. Некоторые схемы электроприводов с асинхронными двигателями с фазным ротором изображены на рис.8.1.1.
а) б) в)
Рис.8.1.1 Схемы электроприводов с асинхронными двигателями с фазным ротором
В схеме рис.8.1.1 а) к фазам обмотки ротора подключены активные сопротивления R1 и R2 с секциями, ступенчато переключаемыми коммутационными аппаратами. Схема позволяет управлять процессом пуска двигателя путем ступенчатого изменения активного сопротивления в цепи ротора, в том числе путем исключения дополнительных сопротивлений путем закорачивания обмотки.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.