Частотный способ регулирования.

Рассмотрим преобразователь частоты:

УВ – управляемый выпрямитель;

СУИ – система управления инвертором.

1 фаза: включены 1, 5 и 6 ключи:

2 фаза включены 1, 2 и 6 ключи:

3 фаза включены 4, 2 и 6 ключи:

4 фаза включены 4, 2 и 3 ключи:

5 фаза включены 4, 5 и 3 ключи:

6 фаза включены 1, 5 и 3 ключи:

7 фаза соответствует первой.

Построим график напряжения на одной из фаз (фазе а).

Процесс коммутации ключей в инверторе может происходить с управляемой частотой, которая задается управляемым входом U_¦.

Т_к – период коммутации.

U_ув определяет величину амплитуды, так как

Для обоих параметров U_ув и U_¦ существуют отдельные входа.

, где ¦_Г – первая гармоника, ¦₁ – шестая гармоника.

Высшие гармоники также создают вращающиеся магнитные поля, но с кратными скоростями.

Высшие гармоники мешают работать двигателю, создавая дополнительный нагрев, поэтому от них следует избавляться. Ранее это было нереализуемо, так как тиристорные преобразователи требуют большой энергии для запирания, а значит большими будут и потери. Прорыв в этой области связан с появлением IGBT.

IGBT – биполярный транзистор с изолированным затвором. Включение/выключение с частотой 1…5 мкс Þ малы потери; существует возможность выключения.

¦_ком=30 кГц.

Принцип формирования выходного напряжения сходен с принципом используемым в преобразователях ШИМ.

w_0е>w₀₁>w₀₂>w₀₃

при уменьшении w₀.

Увеличение М_к при уменьшении w₀ ведет к большим потерям.

Меняя U_ув можно изменять амплитуду.

Можно обеспечить постоянство М_к на искусственных характеристиках, если , это предписывает согласованное управление напряжением и частотой: - закон частотного управления, которое позволяет формировать характеристики АД такими же, как и у ДПТ.

w_0е>w₀₁>w₀₂>w₀₃>…>w_0i>…

Увеличение частоты вращения выше основной (номинальной) должно сопровождаться увеличением напряжения, запасы которого обычно ограничены напряжением сети.

Выйти во II зону возможно, если научиться ослаблять главный магнитный поток в зазоре. Это возможно в векторных замкнутых системах регулирования.

Энергетика частотного способа регулирования:

- мощность, развиваемая электромагнитным полем статора.

- мощность на валу.

w<w₀

DР – потери энергии из-за скольжения ротора относительно поля статора.

В силу одинаковости наклона при частотном способе регулирования потери будут одинаковы на всех искусственных характеристиках и равны потерям на естественной характеристике.