Возможные состояния схемы аит Таблица 4.1
№ вектора |
Замкнуты ключи |
іА |
іВ |
іС |
β,º | |
1 |
а+ |
с- |
Id |
0 |
- Id |
30 |
2 |
в+ |
с- |
0 |
Id |
- Id |
90 |
3 |
в+ |
а- |
- Id |
Id |
0 |
150 |
4 |
с+ |
а- |
- Id |
0 |
Id |
210 |
5 |
с+ |
в- |
0 |
- Id |
Id |
270 |
6 |
а+ |
в- |
Id |
- Id |
0 |
330 |
0 |
(а+,а-),(в+,в-),(с+,с-) |
0 |
0 |
0 |
0 |
Для определения относительных (к периоду модуляцииТ) продолжительностей нахождения схемы в состояниях, которые обеспечивают формирование синтезируемого вращающегося пространственного вектора I (с траекторией, которая приближается к окружности) для сектора в 60º (рис.4.13,б) можно использовать соотношение (п.4.2.5.2)
δ1=μsin(60-θ); δ2=μsinθ; δ0=1-δ1-δ2, (4.10)
где θ – угол поворота синтезируемого вектора, δ1, δ2, δ0 – относительная продолжительность (к Т) нахождения схемы в состояниях, соответствующих ненулевым векторам I1 и I2 и нулевому, когда АИТ отключен от сети, период модуляции соответствует 1, μ=(0 - 1) – коэффициент модуляции по амплитуде (определяется как μ=Im/Id).
Пример, который объясняет реализацию ВШИМ. Также как в п.4.2.5.2 рассмотрим принцип реализации ВШИМ с дискретностью перемещения вектора 6º. Коэффициенты для определения продолжительности состояний схемы в секторе 60º рассчитаны согласно (4.10) и представлены в табл.4.2.
Комбинации состояний ключей в плечах инвертора А, В, С для соответствующих секторов пространственного вектора представлены в табл.4.2. Символ 1 показывает, что замкнут верхний ключ плеча (а+, в+, с+), а 0, что замкнут нижний ключ (а-, в-, с-). Символы 0,1 показывают, что в данной фазе замкнуты оба ключа – верхний и нижний, что соответствует нулевому вектору.
Логика работы схемы. В секторе С1 в плече С замкнут ключ с- . В других плечах имеет место следующее: ключ а+ включается на интервале Т1, ключ в+ включается на интервале Т2, на интервале Т0 включается ключ с+.
Таблица 4.2
№ сектора |
С1 |
С2 |
С3 |
С4 |
С5 |
С6 | ||||||||||||
а |
в |
с |
а |
в |
с |
а |
в |
с |
а |
в |
с |
а |
в |
с |
а |
в |
с | |
Т1 |
1 |
|
0 |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
1 |
1 |
0 |
|
Т2 |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
1 |
1 |
0 |
|
1 |
|
0 |
Т0 |
|
|
0,1 |
|
1,0 |
|
0,1 |
|
|
|
|
1,0 |
|
0,1 |
|
1, 0 |
|
|
Приведем каждому из секторов С1 - С6 в соответствие логические сигналы С1 – С6. Согласно этому можно составить логические уравнения, определяющие состояние ключей схемы инвертора:
(4.11)
, ,
, .
Осциллограммы выходного напряжения АИТ (uФ), токов iН, iИ, iС, напряжения на входе АИТ ud при fВЫХ=50 Гц для двигательного и генераторного режимов работы нагрузки (двигателя) приведены на рис.4.14. Отметим, что при переходе в генераторный режим (изменении направления передачи энергии) изменяется полярность напряжения на входе АИТ ud.
Система управления АИТ в данном случае формирует первую гармонику выходного тока АИТ, в то время как фаза и амплитуда тока нагрузки неопределенные (cм. рис.4.11) и зависят от угла β и IC(1) (определяется ємністю С выходного фильтра, выходным напряжением и его частотой). Это обстоятельство затрудняет реализацию замкнутых систем электроприводов переменного тока с векторным управлением.