13. Электропривод переменного тока с широтно-импульсной модуляцией тока ротора электродвигателя.

В последние годы для регулирования координат АД широкое применение нашел импульсный способ. Сущность его заключается в периодическом (импульсном) изменении какого-либо параметра цепей АД или питающей сети. Применительно к АД чаще всего осуществляется импульсное изменение подводимого к АД напряжения или сопротивлений резисторов в цепях ротора или статора.

Развитием ПЧ со звеном постоянного тока является использование в них инверторов с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Отличительной особенностью этих инверторов является не только возможность широкого регулирования в них напряжения и частоты, но и получение формы выходного тока, близкой синусоидальной. Это позволяет обеспечить большой диапазон регулирования скорости АД и одновременно уменьшить потери в нем от высших гармоник тока. При использовании инверторов с ШИМ в схеме ПЧ может быть применен неуправляемый выпрямитель, что упрощает схему ПЧ и позволяет получить коэффициент мощности ПЧ, близкий к единице.

Еще один путь совершенствования ПЧ связан с использованием в них широтно-импульсных регуляторов напряжения (ШИР), которые устанавливаются между источником

напряжения постоянного тока и инвертором. Такие схемы целесообразно использовать в тех случаях, когда инвертор питается от сети постоянного тока или от неуправляемого выпрямителя.

Схемы с ШИР могут обеспечить широкий диапазон регулирования выходного напряжения и высокий коэффициент мощности ПЧ во всем диапазоне регулирования частоты. Недостатками ПЧ и ШИР являются необходимость усложнения силовой части ПЧ и снижение КПД ПЧ из-за дополнительных потерь мощности в ШИР.

Одна из возможных схем ШИР приведена на рис. 4.33. Ее образуют основной VS1 и вспомогательный VS2 тиристоры, ограничивающий реактор L1, реактор L2 и конденсатор С коммутирующего контура, VD – неуправляемый диод. Работа схемы происходит следующим образом. При подаче от СИФУ (на рис. 4.33 не показана) импульса управления на тиристор VS1 он открывается и к нагрузке прикладывается напряжение источника питания Е0. Для отключения нагрузки от источника питания подается импульс на VS2 и снимается импульс с VS1, после чего с помощью контура коммутации VS1 закрывается. Частота коммутации тиристоров VS1 и VS2 обычно составляет несколько сотен герц, что позволяет уменьшить габариты фильтра, установленного на ШИР.