Раздел: Документация
0 ... 25 26 27 28 29 30 31 ... 87 Из подобия треугольников abc и abc для рабочей части характеристики инвертора, когда w*<[/onm, может быть записано: -опт Тщ\т 2f/onm Отсюда с учетом приведенного выше выражения для U следует, что и, опт где кк - передаточный коэффициент инвертора в линейной части характеристики, когда и <Uonm. Из регулировочной характеристики инвертора U = f (и ) (рис. 4.5, б) видно, что должно быть предусмотрено ее ограничение на уровне 0,5 Ud, так как для получения неискаженного напряжения на выходе задающий сигнал и не должен превышать максимального значения опорного напряжения Uonm. В системе управления инвертором должна существовать кратковременная задержка между размыканием одного ключа и замыканием другого для восстановления запирающих свойств транзистора, выходящего из работы. Если управляющий сигнал представляет собой синусоиду с частотой ш0эл, то напряжение на выходе инвертора, рассматриваемое за время t > 2л/ш0эл, будет представлять собой гармоническую кривую, содержащую наряду с первой гармоникой, которая имеет частоту управляющего сигнала, ряд гармонических составляющих более высокого порядка. Таким образом, если амплитуда и* не превышает значения Uonm, то первая гармоника напряжения на выходе инвертора в определенном масштабе повторяет управляющий сигнал. Изменение его частоты приводит к изменению частоты на выходе инвертора. Изменение амплитуды управляющего сигнала при неизменной частоте будет приводить к изменению соотношения длительностей положительных и отрицательных импульсов напряжения на выходе, т.е. изменению амплитуды его первой гармоники. Это иллюстрирует рис. 4.6. Для его упрощения и наглядности построения принято, что частота опорного напряжения всего в 12 раз превышает частоту управляющего сигнала. На самом деле в современных инверторах частота опорного напряжения (частота ШИМ) составляет от единиц до десятков килогерц при номинальной частоте напряжения на выходе инвертора fH = щэл.н/(2п) = 50 Гц. При высокой частоте ШИМ и активно-индуктивной нагрузке, какой является обмотка статора, ток нагрузки оказывается практически синусоидальным.  Рис. 4.6. Принцип широтно-импульсной модуляции на примере однофазного инвертора Однако надо учитывать и ряд отрицательных эффектов, связанных с повышением частоты ШИМ, а именно наличие электромагнитных помех, воздействующих на другие электротехнические и радиотехнические устройства, и возникновение перенапряжений в цепи нагрузки, что опасно для изоляции обмоток двигателя. Средства борьбы с этими явлениями состоят в использовании двигателей с повышенным качеством изоляции, в применении экранированных кабелей и специальных фильтров, в ограничении длины коммуникаций, а также в раздельной прокладке силовых кабелей и кабелей системы управления. Схема трехфазного мостового инвертора (рис. 4.7, а) включает в себя три плеча с транзисторными ключами, каждое из которых выполнено аналогично плечу однофазного инвертора (см. рис. 4.4). К средним точкам каждого из плеч подключено начало фазной обмотки статора двигателя, если обмотки статора соединены звездой, как это показано на рис. 4.7, а, или угол треугольника, если обмотки соединены треугольником. Схема включает в себя общий для всех трех фаз источник пилообразного опорного напряжения иоп. Управляющие сигналы и\А; и\в\ щс представляют собой трехфазную систему синусоидальных напряжений, сдвинутых между собой на 120°. Изменение частоты напряжения на выходе инвертора достигается изменением частоты управляющих сигналов, а изменение амплитуды - изменением их амплитуды. На рис. 4.7, б показано, как формируется трехфазное напряжение на фазах нагрузки, соединенной в звезду. На рисунке заштрихованными горизонтальными линиями отмечены состояния сигналов fx - /б*, а следовательно, и замкнутые состояния ключей 1-6. Их зависимость от знаков разностей щА - иоп, щв - иоп, ~50Гц  Рис. 4.7. Преобразователь частоты с трехфазным а - структура преобразователя: 1 - автономный инвертор напряжения; Щс ~ иоп определена так же, как это сделано при рассмотрении однофазного инвертора. Фазные напряжения на выходе могут принимать пять разных значений: +(2/3) Ud; +(l/3)Ud; 0; -(1/3) Ud; -(2/3) Ud. Для того чтобы определить мгновенные значения фазных напряжений на каждом из отрезков времени, ограниченном вертикальными штриховыми линиями, проведенными из точек пересечения кривых щА, щв, и\с с графиком опорного напряжения иоп, нужно воспользоваться данными табл. 4.1. Так, на крайнем левом промежутке времени (см. рис. 4.7, б) замкнуты ключи 2, 4 и 6, чему соответствует равенство нулю напряжений на выходе: иХА = и1В = щс = 0. На следующем за ним промежутке времени замкнуты ключи 5, 6 и 1. При этом щв = -(2/3)Ud; щА = uic = (l/3)Ud и т.д. Линейное напряжение между фазами А и В определено как u\ab = и\л ~ и\в- Можно отметить, что алгоритм работы рассматриваемой схемы, так же как и алгоритм работы однофазного инвер- 0 ... 25 26 27 28 29 30 31 ... 87
|
