Конспект лекций по курсу “Электрический привод”, страница 6

Питание электропривода может осуществляться от одного или нескольких источников переменного или постоянного напряжения. Наиболее часто для питания используются переменные напряжения электросетей стандартного ряда (36 В, 230 В, 400 В, 660 В, 6000 В, 10500 В и др.). Реже для питания электроприводов используются постоянные напряжения, создаваемые, например, аккумуляторными батареями (24 В, 100 В, 220 В и др.). Примером таких систем могут быть электроприводы подводных лодок. Во многих мощных электроприводах для их питания используются несколько источников, например, в ответственных электроприводах мощностью более 1 МВт для питания силовых цепей используется трехфазная электросеть 6 кВ, 50 Гц, а для питания устройств управления используется основной источник – трехфазная электросеть 380 В, 50 Гц, и вспомогательный источник – аккумуляторная батарея напряжением 220 В.

По типу используемого электродвигателя электроприводы можно подразделять на:

-  электроприводы переменного тока;

-  электроприводы постоянного тока.

Электроприводы переменного тока могут содержать:

-  асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором или линейный асинхронный электродвигатель;

-  синхронный электродвигатель традиционного исполнения (с возбуждением через контактные кольца или с бесконтактной системой возбуждения), с постоянными магнитами, индукторный, с когтеобразными полюсами и др.;

-  электродвигатель двойного питания (с фазным ротором с контактными кольцами или бесконтактный).

В электроприводах постоянного тока двигатель может быть выполнен компенсированным или не компенсированным, с независимой обмоткой возбуждения, с параллельным, последовательным или смешанным возбуждением.

В электроприводах используются силовые полупроводниковые преобразователи следующих основных типов:

-  полупроводниковые регуляторы переменного напряжения;

-  преобразователи частоты со звеном постоянного тока или напряжения;

-  полупроводниковые преобразователи частоты с непосредственной связью;

-  выпрямители и инверторы;

-  широтно-импульсные преобразователи постоянного напряжения.

Полупроводниковые преобразователи выполняются на однооперационных тиристорах, на запираемых (двухоперационных) тиристорах, на транзисторных модулях IGBT или на силовых полупроводниковых элементах других типов.

Полупроводниковые преобразователи имеют большое количество исполнений.

Например, тиристорные выпрямители, инверторы и преобразователи частоты выполняются 3-пульсными, 6-пульсными, 12-пульсными, 24-пульсными и т.д. В тиристорных преобразователях используется естественная коммутация тока в вентилях и искусственная коммутация.

Транзисторные преобразователи выполняются однотактными и многотактными, двухуровневыми и многоуровневыми, каскадными и с плавающими конденсаторами и др. В этих преобразователях используется преимущественно широтно-импульсное преобразование постоянного напряжения (ШИП) или широтно-импульсная модуляция переменного напряжения (ШИМ).

Многие типы полупроводниковых преобразователей на запираемых тиристорах и на модулях IGBT относят к активным преобразователям, которые являются полностью управляемыми и обладают рядом преимуществ по совместимости с питающими электросетями.

В электроприводах широкое применение находят многофазные схемы преобразования. Они реализуются при использовании многофазных электрических машин и трансформаторов.

Некоторым типам электроприводов, которые получили широкое распространение, соответствуют общеупотребительные названия. К таким приводам относятся вентильные и вентильно-индукторные двигатели. Вентильный двигатель в традиционной трактовке содержит синхронный двигатель с датчиком положения ротора и полупроводниковый преобразователь с зависимым тиристорным инвертором. Вентильно-индукторный двигатель содержит индукторный двигатель с датчиком положения ротора и полупроводниковый коммутатор, питающийся от источника постоянного напряжения.