3 fazali asinxron motorlarning tiristor nazorati

O'zgaruvchan kuchlanish va o'zgaruvchan chastotani nazorat qilish :
E'LONLAR:
Agar faqat chastota o'zgartirilsa va stator kuchlanishi doimiy bo'lsa, stator oqimi nominal qiymatida bo'lmaydi. Nominal qiymatdan past yoki yuqori oqim bilan ishlash istalmagan. Doimiy oqim ishlashi uchun induktsiyalangan emf qo'llaniladigan chastota bilan chiziqli ravishda oshishi yoki kamayishi kerak. Yuqori kuchlanishlarda va yuqori chastotali ishda statorning tushishi juda kichik va shuning uchun doimiy oqim ishlashi V / f nisbatini doimiy ushlab turish orqali olinadi.
O'zgaruvchan stator kuchlanishi va chastotasini mos ravishda kvadrat to'lqinli inverter va impuls kengligi modulyatsiyalangan (PWM) inverteri sifatida tanilgan 3.38-rasmda yoki 3.41-rasmda ko'rsatilgan tizimlardan olish mumkin.

Kvadrat to'lqinli inverter quvvat sxemasi 3.38-rasmda ko'rsatilgan. Uch fazali o'zgaruvchan tok manbai boshqariladigan rektifikator tomonidan doimiy oqimga aylanadi. Rektifikatorning chiqishi harmonikani olib tashlash uchun filtr pallasiga beriladi. Filtrdan to'g'ridan-to'g'ri oqim o'zgaruvchan kuchlanishli chastotali chiqishni ta'minlaydigan boshqariladigan inverterga beriladi. Ushbu ta'minot tezligi nazorat qilinishi kerak bo'lgan 3 fazali asenkron motorning statoriga beriladi.
E'LONLAR:
3.39-rasmda V _AN , V _BN , V _CN fazali kuchlanish to'lqin shakllari va chiziqli kuchlanish to'lqin shakllari V _AB , V _BC va V _CA ko'rsatilgan . Har bir chiziqli kuchlanish to'lqin shakli vaqt fazasida bir-biridan 120 elektr gradusga almashtiriladi va kengligi 120 ° bo'lgan kvazi-kvadrat to'lqinga ega. E'tiborga molik jihat shundaki, invertor tiristorlari kuch bilan almashtiriladi, chunki induksion vosita orqada qolgan quvvat omili yukidir. Qayta aloqa diodlari filtrli kondansatkich bilan yuk reaktiv quvvatining aylanishiga yordam beradi va chiqish kuchlanish to'lqinlarini doimiy to'lqinli kuchlanish darajasida ushlab turadi.

Asinxron dvigatelning kerakli kuchlanish-chastota munosabati 3.40-rasmda ko'rsatilgan. Chastota normal chastotadan kamroq bo'lsa, kuchlanish V / f ni doimiy ushlab turish uchun bir xil nisbatda kamayadi. Juda past chastotalarda, reaktivlik tushishi stator qarshiligining pasayishiga (ō L < R) nisbatan kichikroq bo'lganda, bu ta'sirni qoplash uchun qo'shimcha kuchlanish qo'llanilishi kerak. Bu yuqori V/f nisbatini bildiradi. Chastota normal chastotadan oshib ketganda, havo oralig'i oqimining kamayishi bilan moment kamayadi va vosita endi 3.40-rasmda ko'rsatilganidek, doimiy quvvat hududida ishlaydi. Bu to'g'ridan-to'g'ri to'g'ridan-to'g'ri dvigatelning tezligini nazorat qilishning maydonni zaiflashtirish rejimiga teng.
Past kuchlanishda ishlaganda konvertorning kuchlanishi pasayadi va shuning uchun kondansatörning kommutatsiya qobiliyati ham kamayadi. Shunday qilib, inverter odatda kommutatsiya maqsadlari uchun yordamchi doimiy kuchlanishli doimiy oqim manbai bilan ta'minlanadi.
E'LONLAR:
Yuqorida aytib o'tilgan inverter, agar teskari tizimni yaratish uchun boshqa fazali boshqariladigan rektifikator qo'shilmasa, quvvatni o'zgaruvchan tok manbaiga qaytara olmaydi. Tezlikni boshqarishning ushbu usuli past va o'rta o'lchamli 3 fazali asenkron motorlarda qo'llaniladi, bu erda tezlik nisbati odatda 10: 1 bilan cheklangan.
Shunisi e'tiborga loyiqki, elektr mashinasi magnitlanish egri chizig'ida (yoki BH egri chizig'ida) yaqin to'yinganlik nuqtasiga mos ravishda ishlab chiqilgan. Bu yadrodan to'liq foydalanish nuqtai nazaridan amalga oshiriladi. Agar stator chastotasi kamaytirilsa, stator kuchlanishini doimiy ushlab tursa, vosita to'yingan mintaqada ishlaydi va shuning uchun vosita katta magnitlanish oqimini tortib, yadro va stator misining yo'qotilishini oshiradi va shuning uchun vosita samaradorligini pasaytiradi. Biroq, agar stator kuchlanishini o'zgarmagan holda faqat ta'minot chastotasi oshirilsa, vosita past oqim zichligida ishlaydi va shuning uchun vosita quvvati past darajada foydalaniladi.
Asinxron vosita uchun o'zgaruvchan kuchlanish o'zgaruvchan chastotali impuls kengligi modulyatsiyasi (PWM) boshqaruv sxemasi 3.41-rasmda ko'rsatilgan. Bu so'nggi usul va yuqorida muhokama qilingan kvadrat to'lqinli inverter sxemasini almashtiradi.

Impuls kengligi modulyatsiyalangan (PWM) inverterlari statik invertorning o'zgaruvchan kuchlanish chiqishini boshqarish uchun kesish yoki pulsatsiyalash texnikasidan foydalanadi. Doimiy oqim kuchlanishi diodli rektifikator tomonidan nazoratsiz saqlanadi. Kvadrat yoki pog'onali to'lqinli chiqish kuchlanishi har bir yarim davr mobaynida bir necha marta tez yoqiladi va o'chiriladi, shuning uchun bir xil amplitudali impulslar hosil bo'ladi. Har bir zarba inverter kirish kuchlanishining amplitudasiga ega V _doimiy . Asosiy chiqish kuchlanishining kattaligi yarim tsikl davomida umumiy ish vaqtining o'zgarishi bilan boshqariladi. Yarim tsikl davomida ko'prikning bir tomonini bir necha marta almashtirish orqali 3.42 (a)-rasmda ko'rsatilgan to'lqin shaklining chiqish kuchlanishini olish mumkin.
Oddiy PWM invertorlari 3.42 (b)-rasmda ko'rsatilganidek, olti bosqichli konvertda yarim tsiklda faqat ikkita impulsli to'lqin shaklini ishlab chiqarish uchun osongina tayyorlanishi mumkin. Bunday to'lqin shaklida sezilarli beshinchi va ettinchi harmonikalar mavjud va ular o'zgaruvchan tok dvigatelining past tezlikda ishlashida sezilarli darajada yomonlashishiga olib keladi. Past tartibli harmonikalarni yo'q qilish uchun PWM ning yanada takomillashtirilgan usullari qo'llaniladi, ularda yuqori chastotali pulsatsiya butun yarim tsikl davomida sodir bo'ladi.

Murakkab PWM tizimlarida 3.43-rasmda ko'rsatilganidek, impuls kengligi yarim tsikl davomida sinusoidal tarzda o'zgaradi. Darhaqiqat, impulslar muntazam ravishda joylashtirilishi kerak va ma'lum bir pozitsiyadagi pulsning kengligi ushbu pozitsiyadagi sinus to'lqini ostidagi maydonga mutanosib bo'lishi kerak. PWM to'lqin shaklida eng past harmonik chastota zarba takrorlash chastotasida bo'ladi va agar bu asosiy chastotadan ancha yuqori bo'lsa, mos filtrlash mashinaning indüktansı bilan ta'minlanadi.
Bunday to'lqin shakllari odatda yuqori chastotali uchburchak to'lqin shakli kerakli chastotaning sinusoidal to'lqin shakli bilan aralashtirilgan boshqaruv sxemasi orqali ishlab chiqariladi. Kuchlanishni nazorat qilish sinusoidal munosabatlarga ta'sir qilmasdan barcha impulslarning kengligini o'zgartirish orqali olinadi.
3.44-rasmda sinusoidal PWM texnikasi ko'rsatilgan, bunda teng yonli uchburchak to'lqin sinusoidal to'lqin signali bilan taqqoslanadi va kommutatsiya nuqtalari kesishish nuqtalari bilan aniqlanadi. Agar modulyatsiya indeksi birlikdan kichik bo'lsa, chiqishda faqat asosiy chastota bilan bog'liq yon tasmalar bo'lgan tashuvchi chastotali harmonikalar paydo bo'ladi.

Bunday to'lqin shakli kvadrat to'lqinga nisbatan kamroq harmonik isitish va moment pulsatsiyasini hosil qiladi. Modulyatsiya indeksi birlikdan oshib ketganda, kvadrat to'lqin rejimida maksimal kuchlanish olinadi. Shunday qilib, PWM rejimi doimiy moment mintaqasida qo'llaniladi, doimiy quvvat mintaqasida esa ish kvadrat to'lqin rejimiga o'xshaydi.

3.45-rasmda ko'rsatilgan tranzistorli PWM boshqaruvi past va o'rta o'lchamli motorlarni boshqarish uchun ishlatiladi. Shubhasiz, quvvatli tranzistorlar bir xil quvvatga ega tiristorlarga qaraganda ancha qimmat turadi, lekin kommutatsiya davrini yo'q qilish va tegishli kommutatsiya yo'qotishlari tufayli tejamkorlik sxemasi yanada tejamkor va samarali ekanligini isbotlaydi. Bundan tashqari, tranzistorlar tezroq ishlaydi PWM yuqori chastotada mumkin. Bu mashinaning yo'qotishlarini yanada kamaytiradi.