Автономные инверторы тока

Схема силовых цепей трехфазного мостового инвертора тока приведена на рис. 5. 28.

Условные обозначения, принятые на рис. 5.28:

СУВ – схема управления выпрямителем;

РТ – регулятор тока;

СУП – схема управления инвертором;

ФП – функциональный преобразователь.

Схема силовых цепей трехфазного мостового инвертора тока

Рис. 5.28. Схема силовых цепей трехфазного мостового инвертора тока

Двухступенчатые преобразовательные устройства выполняются на основе выпрямителя трехфазного переменного напряжения сети и автономного инвертора, преобразующего выпрямленное напряжение в переменное трехфазное с регулируемой частотой и амплитудой. Несмотря на двукратное преобразование энергии и обусловленное при этом некоторое снижение КПД, преобразователи частоты с промежуточным звеном постоянного тока получили наибольшее распространение в регулируемом электроприводе.

В автономном инверторе тока управляемый выпрямитель, выполненный на тиристорах KS1...KS6, работает в режиме регулятора тока, а инвертор на тиристорах VS7...VS12 формирует требуемую частоту выходного тока. Фильтр с индуктивностью L0 обеспечивает сглаживание пульсаций выпрямленного тока

Тиристоры инвертора тока VS7...VS12, включенные по трехфазной мостовой схеме, пропускают ток в течение 120 эл. град. Переключение производится с периодичностью 60° в последовательности, соответствующей нумерации тиристоров. Диаграммы токов для каждой из фаз инвертора приведены на рис. 5.29.

Коммутация тока и компенсация реактивной мощности осуществляется конденсаторами С1...С3 на стороне переменного тока. При активно-индуктивной нагрузке на выходе инвертора и на тиристорах VS7..VS12 в моменты коммутации могут возникнуть значительные перенапряжения, обусловленные действием ЭДС самоиндукции нагрузки. Их ограничение достигается установкой соответствующих емкостей. При снижении частоты и при постоянном моменте на валу двигателя емкость конденсаторов возрастает обратно пропорционально квадрату частоты.

Диаграммы токов для каждой из фаз инвертора

Рис. 5.29. Диаграммы токов для каждой из фаз инвертора

При переходе двигателя, питаемого от автономного инвертора тока, в генераторный режим изменяется направление противо-ЭДС инвертора, который переходит в режим работы выпрямителем, что могло бы вызвать увеличение тока в звене постоянного тока. Однако за счет сильной отрицательной обратной связи по току, которой охвачен выпрямитель, ток в звене постоянного тока сохраняется на прежнем уровне, а выпрямитель переводится в режим инвертора, ведомого сетью. Вследствие чего происходит рекуперация энергии в питающую сеть без изменения направления тока в звене постоянного тока.

Таким образом, в автономных инверторах тока легко реализуются тормозные режимы двигателя с рекуперацией энергии в сеть, что делает предпочтительным его применение в реверсивных электроприводах.

Более совершенной схемой этого класса является схема автономного инвертора тока с отсекающими диодами рис. 5.30.

В схеме автономного инвертора тока (рис. 5.30) конденсаторы С1...С6 отделены от нагрузки с помощью диодов VDl ...VD6, благодаря чему конденсаторы участвуют в работе инвертора лишь в сравнительно короткое время коммутации, а в остальное время ток через них не протекает. Это позволяет существенно уменьшить емкость конденсаторов.

Основные достоинства преобразователей частоты с автономными инверторами тока:

  • • возможность рекуперации энергии в сеть;
  • • близкое к синусоидальному выходное напряжение; безаварийность режима короткого замыкания в нагрузке.

Схема силовых цепей автономного инвертора тока с отсекающими диодами

Рис. 5.30. Схема силовых цепей автономного инвертора тока с отсекающими диодами

Недостатки:

  • • ограничение выходной частоты на уровнеГц;
  • • коммутационные перенапряжения на тиристорах, что заставляет усложнять силовую схему;
  • • невозможность работы на групповую нагрузку;
  • • существенные вес и габариты индуктивного фильтра.
 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >