(8.22)
Т. к. сигналы на входе СИФУ практически никогда не
изменяются скачком, то до частоты 
преобразователь (НПЧ)
представляем, как безынерционное звено (Кп).
На основе НПЧ конструируются электроприводы с синхронными двигателями, с асинхронными с к.з. ротором и по схеме машины двойного питания.
В преобразователях с промежуточным звеном постоянного тока (рис.8.4а, в) для преобразования постоянного тока в переменный используют автономные инверторы.
Для обеспечения высокого диапазона регулирования частоты целесообразно использование в АИ полностью управляемых вентилей.
Преобразователь частоты с автономным инвертором напряжения (АИН) содержит силовой выпрямитель, фильтр, инвертор, построенный с использованием ключей, обладающих двухсторонней проводимостью. В настоящее время в качестве ключей, используются, в основном, транзисторы, зашунтированные встречно включенными диодами. Емкость, включенная на входе АИН (на выходе звена постоянного тока), ограничивает пульсации напряжения, связанные с переключениями вентилей. Схема идеализированного АИН приведена на рис.8.9.
Рис. 8.9
При переключениях полярность напряжения на фазовых выводах нагрузки меняется. Коммутационные функции приведенной схемы изменяются в соответствии с выражениями:
(8.23)
Диаграмма замыкания ключей и коммутационные функции (для угла переключения 180 град.) приведена на рис.8.10.
Рис. 8.10
При таком режиме в каждый момент трехфазная нагрузка подключается к одному из выводов источника постоянного тока через один ключ, к другому выводу через 2 ключа. При угле переключения 1200 диаграмма имеет несколько иной вид (начертить самостоятельно).
Регулирование выходного напряжения АИН может осуществляться двумя способами: амплитудным и широтно-импульсным.
При амплитудном способе напряжение на входе инвертора регулируется с помощью управляемого выпрямителя.
При широтно-импульсном способе амплитуда выходного напряжения регулируется дополнительной коммутацией вентилей при неизменном напряжении питания инвертора. При этом частота коммутации ШИМ (несущая частота) в 8 ÷ 10 раз выше максимальной выходной частоты АИ.
В схеме АИН рекуперация энергии АД при одном комплекте УВ невозможна, т.к. при неизменной полярности выпрямленного напряжения необходимо изменить направление тока. Обеспечить рекуперацию в схеме с АИН можно, если параллельно имеющемуся подключить дополнительный инвертор.
Преобразователь частоты с автономным инвертором тока (АИТ), как и АИН содержит выпрямитель, индуктивный фильтр (сглаживающий дроссель) в звене постоянного тока и автономный инвертор тока АИТ. Ключи АИТ обладают односторонней проводимостью и проводят ток в течение 360/m эл. градусов. Индуктивность фильтра ограничивает пульсации тока, связанные с коммутацией ключей, т.е. звено постоянного тока обладает высоким внутренним сопротивлением для переменной составляющей.
В схеме АИТ отсутствует мост обратного тока и фильтрующий конденсатор на выходе УВ.
Схема с АИТ позволяет реализовать режим рекуперативного торможения АД.
Подробнее работу АД при использовании преобразователя с АИТ рассмотрим в разделе «Частотно – токовое управление».
8.5 Структурные схемы частотного регулирования скорости АД
При использовании преобразователя частоты с АИН выходное напряжение определяется только напряжением питания инвертора и не зависит от частоты и от момента нагрузки. Однако, при большом диапазоне регулирования и произвольно меняющемся моменте нагрузки напряжение на двигателе должно регулироваться не только в функции частоты, но и в функции момента (см. раздел 8.3).
Т.к. получение информации о моменте нагрузки затруднительно (связь М ↔ ток статора существенно нелинейная), во многих схемах используется компенсационный способ управления с положительной обратной связью по скорости.
Рассмотрим этот способ на примере схемы, приведенной на рис.8.11.
Рис. 8.1.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.