Автономные инверторы. АИН на основе IGBT-транзисторов. Мостовая и полумостовая схемы
Общий принцип работы заключается в изменении полярности подводимого напряжения. В первом полупериоде напряжение ИП подключено так, что в левой части нагрузки находится (+), а во второй полупериод – (-)
Временные диаграммы АИН:
По интервалам:
t1 – система управления формирует управляющие импульсы за VT1 и VT4
t1 – t2 - Ток в нагрузке растет экспоненциально
t2 – t3 - Ток меняет свое направление. В t2 снимаются сигналы с затворов VT1 и VT4. НО из-за присутствия индуктивной нагрузки, в которой мгновенно ток изменить нельзя, под действием самоиндукции открываются VD2 и VD3, по которым энергия от индуктивности возвращается в источник питания. В t3 ток переходит через 0. Это приводит к проходу тока через VT2 и VT3. В t4 транзисторы закрываются, а ток идет через VD1 и VD4.
21. Способы регулирования напряжения на выходе АИН
1. Амплитудное регулирование напряжения с помощью управляемого выпрямителя (рис. 1.2, а);
2. Амплитудно-импульсное регулирование напряжения с помощью неуправляемого выпрямителя и широтно-импульсного преобразователя на входе автономного инвертора (рис. 1.2, б);
3. Широтно-импульсная модуляция (ШИМ), осуществляемая в АИН, который в этом случае выполняет функции регулятора напряжения и частоты (рис. 1.2, в).
При амплитудном регулировании напряжения ПЧ состоит из управляемого тиристорного выпрямителя, фильтра и автономного инвертора (регулирование напряжения и частоты осуществляется раздельно).
|
|
|
Управляемый выпрямитель работает точно так же, как в приводе постоянного тока. При малых напряжениях его коэффициент мощности ухудшается, и содержание гармонических составляющих в выходном напряжении увеличивается. Поэтому для сглаживания выпрямленного напряжения в цепь постоянного тока приходится включать фильтр, который снижает быстродействие преобразователя.
Рисунок 1.2- Схемы преобразователей частоты с автономным инвертором напряжения
В этом случае для обеспечения заданного соотношения U/f используются замкнутые САР напряжения.
Недостатком ПЧ с управляемым выпрямителем является низкий коэффициент мощности для сети, необходимость фильтрации выпрямленного напряжения, что увеличивает габариты и массу ПЧ и ухудшает его динамические показатели. Кроме того, для обеспечения заданного соотношения U/f должна использоваться замкнутая САР напряжения.
При втором варианте ПЧ регулирование напряжения на входе АИ осуществляется с помощью импульсного регулятора на выходе неуправляемого выпрямителя (тиристорного либо транзисторного ШИП), обеспечивающего на выходе напряжение в виде серии прямоугольных импульсов за счет изменения длительности проводящего и непроводящего периодов вентилей. После фильтрации это напряжение подается на вход автономного инвертора. Импульсные регуляторы имеют большое быстродействие. Они позволяют поддерживать необходимое соотношение U/f на выходе автономного инвертора как для АИТ, так и для АИН, а также высокие значения коэффициента мощности и широкий диапазон регулирования.
|
|
|
Диодный вспомогательный мост не имеет вспомогательных цепей управления и является наиболее простым, дешевым и надежным преобразователем.
Кроме того, наличие нерегулируемого источника тока позволяет осуществить параллельную работу нескольких независимых инверторов и, тем самым, уменьшить стоимость преобразователя для питания многодвигательных электроприводов.
Однако эти схемы приводят к дополнительному преобразованию энергии, к снижению КПД, усложнению преобразователя, а также и невозможности осуществления генераторного режима в приводе.
При третьем варианте регулирования первой гармоники выходного напряжения ПЧ для достижения высокого коэффициента мощности источника питания также используются неуправляемый выпрямитель и широтно-импульсная модуляция (ШИМ) выходного напряжения инвертора с целью получения близкой к синусоиде формы этого напряжения. В этом случае осуществляется модуляция напряжения несущей части (частоты коммутации ключей) сигналом основной частоты.
|
|
|
22. Автономные инверторы напряжения на основе однооперационных тиристоров. Преимущества и недостатки
23. Автономный трехфазный инвертор напряжения на основе IGBT
Временные диаграммы. Расчет параметров .
3-х фазный инвертор состоит из шести транзисторов с шестью параллельно включенными встречными диодами
При 180 гр алгоритме управления
-одновременно открытыми могут быть только 3 транзистора из 6
-переключение осуществляется через 60 эл.град
-фазы нагрузки соеденены звездой
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 1306; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!