Pakhomov_A_N_Krivenkov_M_V_Elektricheskiy_privod

Тема 2. Электромашинные преобразователи электрическойческой энергииэнергии

Механические характеристики системы «генератор-двигатель»

Дополнительно можно увеличить диапазон регулирования с помощью изменения магнитного потока двигателя Д.

Раздел 5. Электрическая часть силового канала электропривода 181

Тема 2. Электромашинные преобразователи электрическойческой энергииэнергии

Кочевидным и важным достоинствам такой реализации ЭПУ

относятся:

1)двусторонняя проводимость генератора, т. е. естественная возможность работы во всех четырех квадрантах

2)отсутствие искажений питающей сети

3)высокий коэффициент мощности

4)высокая жесткость и линейность механических характеристик.

Недостатки

1)две дополнительные вращающиеся машины

2)инерционность цепи управления

3)низкий КПД системы

4)необходимость обслуживать генератор.

Раздел 5. Электрическая часть силового канала электропривода 182

Тема 3. Полупроводниковые преобразователи электрическойической энергииэнергии

Полупроводниковые ЭПУ имеют в своем составе полупроводниковые элементы (ключи), часто называемые вентилями.

Полупроводниковый вентиль (от немецкого ventile – клапан) – это электрический прибор, обладающий односторонней проводимостью: высокой для токов одного (прямого) направления и низкой – для токов обратного направления.

Вкачестве ЭПУ преобразующего энергию переменного тока в энергию постоянного тока используются неуправляемые (на базе диодов) и управляемые (как правило, на базе тиристоров) полупроводниковые выпрямители.

Вэлектроприводе используются все типы управляемых вентильных преобразователей (УВП) – однофазные, трехфазные, многофазные; мостовые и нулевые; нереверсивные и реверсивные.

Раздел 5. Электрическая часть силового канала электропривода 183

Тема 3. Полупроводниковые преобразователи электрическойической энергииэнергии

Однофазные (нулевые и мостовые) схемы применяют в приводах небольшой мощности (до 10 кВт) при невысоких требованиях к статическим и динамическим характеристикам. Это связано с несимметричной нагрузкой трехфазной сети и большими, по сравнению с другими схемами, пульсациями тока и напряжения нагрузки.

Однофазная нулевая	Однофазная мостовая
двухполупериодная схема	схема управляемого
управляемого выпрямителя	выпрямителя

Раздел 5. Электрическая часть силового канала электропривода 184

Тема 3. Полупроводниковые преобразователи электрическойической энергииэнергии

Трехфазные нулевые схемы рекомендуется применять при мощности нагрузки до 50 кВт.

Трехфазная нулевая схема	Трехфазная мостовая
управляемого	схема управляемого
выпрямителя	выпрямителя

Раздел 5. Электрическая часть силового канала электропривода 185

Тема 3. Полупроводниковые преобразователи электрическойической энергииэнергии

Преимущества статических ЭПУ:

1)отсутствие вращающихся машин

2)неприхотливость в обслуживании

3)высокое быстродействие.

Недостатки:

1)низкий коэффициент мощности

2)искажение напряжения питающей сети

3)необходимость в двух комплектах вентилей для работы в четырех квадрантах

4)необходимость в уравнительных и сглаживающих реакторах (СР), утяжеляющих конструкцию.

Раздел 5. Электрическая часть силового канала электропривода 186

Тема 3. Полупроводниковые преобразователи электрическойической энергииэнергии

При источнике с постоянной ЭДС управление выходным напряжением удобно осуществлять посредством так называемых импульсных преобразователей.

Импульсный преобразователь осуществляет модуляцию напряжения питания таким образом, что среднее напряжение на нагрузке может изменяться от нуля (нагрузка всегда отключена) до напряжения источника.

Вариант схемы широтноимпульсного преобразователя

Раздел 5. Электрическая часть силового канала электропривода 187

Тема 3. Полупроводниковые преобразователи электрическойической энергииэнергии

Большинство современных полупроводниковых преобразователей частоты (ПЧ) от долей кВт до сотен кВт построены одинаково с двукратным преобразованием электроэнергии.

Сначала напряжение сети переменного тока преобразуется неуправляемым выпрямителем В в напряжение постоянного тока, затем сглаженное LC-фильтром постоянное напряжение поступает на автономный инвертор И, преобразуя его в переменное 3-фазное напряжение с регулируемой частотой и амплитудой.

Раздел 5. Электрическая часть силового канала электропривода 188

Тема 3. Полупроводниковые преобразователи электрическойической энергииэнергии

Для изменения трехфазного напряжения без регулировки частоты используется типичная схема трехфазного тиристорного преобразователя напряжения (ПН), включаемого между сетью переменного тока и АД.

Три пары встречно-параллельно включенных тиристоров управляются блоком управления БУ.

Раздел 5. Электрическая часть силового канала электропривода 189

Библиографический список

1.Ильинский, Н. Ф. Основы электропривода: Учеб. пособие для вузов

/ Н. Ф. Ильинский. – М.: Издательство МЭИ, 2003. – С.: 61-64; 92-102.

2.Кацман, М. М. Электрический привод: Учебник для студ. образоват. учреждений сред. проф. образования / М. М. Кацман. – М.:

Издательский центр « Академия», 2005. – С.: 172-219; 264-300.

3.Москаленко, В. В. Электрический привод: Учеб. пособие для сред. проф. образования / В. В. Москаленко. – М.: Издательский центр

« Академия», 2004, 2005. – С.: 60-65; 117-127; 229-237.

Раздел 5. Электрическая часть силового канала электропривода 190