В другом варианте используются уравнительные дроссели. При этом на все одноименные фазы нагрузки мостов устанавливается один уравнительный дроссель (возможны и другие варианты схем). Масса и габариты уравнительных дросселей существенно меньше. Схема уравнительного дросселя для двухтактного инвертора представлена на рис.7.4.3.
Рис.7.4.3 Конструкция уравнительного дросселя
Если токи одноименных фаз различных мостов инвертора одинаковы (in1=in2), то создаваемые ими в сердечнике дросселя магнитные потоки также одинаковы (Фm1=Фm2). Подфазы обмотки дросселя намотаны на сердечник таким образом, что при указанных токах результирующий магнитный поток в сердечнике отсутствует. Вместе с тем, потоки рассеяния полуобмоток Фs1 и Фs2 существуют, но имеют малые величины и им соответствуют индуктивности рассеяния Lsy. Таким образом, для указанных токов дроссель обладает малыми индуктивностями
. (7.4.2)
При изменении направления одного из входных токов дросселя в сердечнике появляется магнитный поток взаимной индукции полуобмоток. Этому потоку соответствует взаимная индуктивность полуобмоток Lmy. Для этих токов полуобмотки дросселя обладают сравнительно большими индуктивностями
. (7.4.3)
Таким образом, уравнительные дроссели оказывают малое влияние на характеристики асинхронного двигателя, вследствие малой индуктивности для токов двигателя. Но уравнительные дроссели имеют большие индуктивности для уравнительных токов, которые замыкаются в контурах инверторов и не попадают в двигатель.
На рис.7.4.4 представлена диаграмма напряжений и токов электропривода с двухтактным инвертором напряжения.
Рис.7.4.4 Напряжения и токи в электроприводе с асинхронным двигателем и многотактным инвертором
Уравнительные дроссели выполняют роль фильтра токов и напряжений двигателя – в двухтактном инверторе они уменьшают ориентировочно в 2 раза амплитуду пульсаций напряжения и в 2 раза повышают ее частоту. Существенное влияние на характеристики системы оказывает также трехфазный RC-фильтр, подключенный к двигателю. В режиме синусоидальной ШИМ он позволяет приблизить форму токов и напряжений двигателя к синусоиде.
Одним из перспективных направлений развития мощных частотно-регулируемых электроприводов является построение их при использовании асинхронных двигателей и каскадных (многоячейковых) транзисторных преобразователей частоты. В основном это системы с напряжениями 3-6 кВ. Они используются преимущественно для устройств с вентиляторным характером нагрузки (вентиляторы, компрессоры, насосы).
На рис.7.5.1 изображена схема электропривода с асинхронным двигателем АД и каскадным транзисторным преобразователем, в котором в каждой фазе нагрузки последовательно соединены по 3 низковольтных трехфазно-однофазных преобразователя частоты.
Рис.7.5.1 Схема электропривода с асинхронным двигателем и каскадным преобразователем частоты
Электропривод получает питание от источника напряжения. Источник имеет фазные напряжения usn и токи isn (n – номер фазы). На входе преобразователя используется многообмоточный трансформатор, который имеет одну первичную трехфазную обмотку и 9 вторичных трехфазных обмоток. Вторичные обмотки имеют взаимный сдвиг по фазе на 20 эл. град. для обеспечения 18-пульсного режима работы преобразователя по отношению к питающей сети. В этом случае обеспечивается уменьшение искажений напряжений и токов электросети.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.