 |
|
Электрическая часть силового канала электропривода. Преобразователи частоты в электроприводе.
Общие сведения:
В состав электрической части ЭП входит:
1. Источник питания
Источником питания чаще всего может быть электрическая сеть f =50 Гц, и с одним из линейных напряжений Uном = 220, 380, 660 В; 1, 6, 10 кВ.
В городском электротранспорте применяется сеть с U =600 В, (в ж/д U =5 кВ).
В автономных установках, на автомобилях, самолетах и судах применяются аккумуляторы и генераторы тока с U =12, 24, 48 В.
На летательных аппаратах применяются генераторы переменного тока с f =400 Гц и U =115, 200, 36 В.
За счет увеличения частоты уменьшается масса эл. оборудования.
В электрическую часть силового канала ЭП также входит Эл. преобразователь и электрическая часть электромеханического преобразователя.
Классификация электрических преобразователей.
Электрические преобразователи предназначены для преобразования электроэнергии исключительно по роду тока (пост. в перем. и наоборот), амплитуде и частоте напряжения.
Преобразователи делятся на
1. выпрямители :управляемые и неуправляемые
2. инверторы: ведомые сетью и автономные
3. преобразователи напряжения: по амплитуде и с фазовой и широтно-импульсной модуляцией.
4. преобразователи частоты НПЧ и со звеном постоянного тока
5. импульсные преобразователи тока с ШИМ или ЧИМ
Независимо от напряжения, преобразователи могут быть: управляемые и неуправляемые, реверсивные и нереверсивные. От вида внешней характеристики могут рассматриваются источники или источники
Преобразователи частоты в ЭП.
1). НПЧ – непосредственные преобразователи частоты
Содержат в каждой фазе неуправляемый реверсивный выпрямитель
Основное преимущество НПЧ является:
1. большая выходная мощность и высокий КПД;
ПЧВС: P ≤ 20 МВт, η = 0,95 – 0,97
т. к. имеет место однократное преобразование энергии
Недостатки:
1. частоту можно изменять только в сторону уменьшения
2. выходное напряжение имеет большие нелинейные искажения
Для регулирования действующего значения выходного напряжения изменяется угол управления тиристоров .
2). ПЧ с ЗВТ – преобразователи ЧП частоты со звеном постоянного тока.
Бывают с:
А). управляемым выпрямителем
Б). неуправляемым выпрямителем
P ≤ 2 МВт.
Схема с управляемым выпрямителем.
Напряжение сети выпрямляется и регулируется УВ на 6-ти тиристорах (мостовая схема). 
Автономный инвертор на 12-ти тиристорах и 12-ти диодах преобразует постоянное напряжение в переменное, с f до 250 Гц,
Преимущества:
1. большой диапазон регулирования частоты
Недостатки:
1. небольшой КПД из-за двойного преобразования энергии; η = 0,88-0,94.
Блок управления БУ, одновременно изменяет угол управления, управляемых выпрямителей и частоту управляющих импульсов тиристоров АИ.
Линейное U фазное U
Схема с неуправляемым выпрямителем
Имеет наилучшие характеристики, т. е. η = 0,95-0,97 и cosφ → 1.
Они построены на биполярных транзисторах с полевым затвором
fм = 5 – 15 кГц
Регулировании выходного напряжения производится с помощью синусоидальной ШИМ частотой f = 5 – 15 кГц.