Механика \ Основы преобразовательной техники

Рекуперативные преобразователи частоты со звеном постоянного тока для трехфазных асинхронных двигателей, страница 7

Функциональная схема системы управления рекуперативным выпрямителем аналогична.

Генераторы синусоид представляют собой трехфазный трансформатор, подключенный к сети, с амплитудой выходного напряжения 10 В. Коэффициент трансформации равен

Генератор треугольного напряжения, блоки сравнения такие же, как в СУ АИН.

Перед драйвером добавим 6-канальный ключ из элементов 2ИЛИ (микросхема КР1564ЛЛ1 – 4 элемента в корпусе). На один вход элемента будем подавать сигнал управления транзистором, на другой – сигнал с датчика направления тока, который расположен между фильтром и АИН. Когда ток течет от фильтра к АИН (двигатель потребляет мощность из сети), сигнал равен логической единице и транзисторы закрыты (так как драйвер имеет инвертирующие входы), работает диодный выпрямитель. Когда ток течет в противоположном направлении, то напряжение на конденсаторе фильтра становится больше Ud, диоды закрываются, происходит рекуперация энергии в сеть через транзисторый инвертор. При этом сигнал с датчика направления тока равен логическому нулю, и транзисторы работают согласно принципу ШИМ. Это необходимо для предотвращения короткого замыкания сети.

В качестве датчика тока возьмем компенсационный датчик LA 55-P фирмы ЛЕМ, основанный на эффекте Холла. Ток на выходе датчика в 1000 раз меньше измеряемого. Этот ток может быть преобразован в напряжение с помощью нагрузочного сопротивления. Схема включения датчика приведена на рисунке 31.

Рисунок 31 – Схема включения датчика тока

В ходе данной работы мы исследовали принцип работы преобразователя частоты со звеном постоянного тока и познакомились с другими схемами преобразования чистоты, как современными, так и устаревшими. Исследованная схема является наиболее распространенной на сегодняшний день по следующим причинам. Во-первых, большая часть потребителей электроэнергии – это асинхронные двигатели, а данная схема обладает жесткой внешней характеристикой, что необходимо для работы АД. Во-вторых, использование IGBT-транзисторов увеличивает КПД преобразователя вследствие небольшого падения напряжения на открытом транзисторе. Высокая рабочая частота позволяет повысить быстродействие привода в целом, снизить уровень высших гармоник, характерных для тиристорных преобразователей.

Мы ознакомились с устройством IGBT-транзисторов и принципом их работы; изучили современное состояние рынка транзисторов и транзисторных модулей.

Также был рассмотрен принцип широтно-импульсной модуляции, позволяющей получить синусоидальный ток в обмотках статора с низким уровнем высших гармоник; была разработана система управления транзисторными ключами, реализующая принцип ШИМ.

Список использованных источников

1. Соколовский Г.Г. Электроприводы переменного тока с частотным регулированием: учебник для студ. высш. учеб. заведений / Г.Г. Соколовский. – М.: Издательский центр «Академия», 2003. – 272 с.