ПЧ с ШИМ на базе незапираемых тиристоров

Принципиальные схемы ПЧ с ШИМ

Принципиальная схема ПЧ на базе не запираемых GTO тиристоров.

рис.25

Принципиальная схема ПЧ на базе IGBT транзисторов.

рис.26

Принципиальная схема автономного инвертора на базе IGBT транзисторов с контуром динамического торможения.

рис.27

Рис.28

Рассмотрим принцип работы АИ С ШИМ на базе однофазного АИ на GTO тиристорах.

Силовые ключи отпираются в момент подачи отпирающих импульсов, а запираются с помощью коммутирующих конденсаторов и индуктивных элементов. Верхняя и нижняя половина разделена вторичной обмоткой автотрансформатора АТ. Диоды Д1, Д2 выполняют функцию отсекающих диодов и в период коммутации препятствуют разряду С1 и С2.

В момент времени t=0 открыт Т1, а Т2 закрыт, при этом на нагрузку Zн работает верхняя половина источника питания и на протяжении работы Т1 заряжается конденсатор С1, а С2 удерживает свой заряд. Через промежуток времени подается открывающий импульс на Т2, он отпирается при этом через цепь открытого Т2 разряжается конденсатор С2 на нижнюю половину вторичной обмотки АТ, а верхней половине вторичной обмотки индуцируется ЭДС отрицательной полярности и запирает Т1. На протяжении следующего работает нижняя половина источника.

Рассмотрим трехфазную схему ПЧ с ШИМ, которая состоит из неуправляемого диодного выпрямителя, LC – фильтра, и АИН на шести GTO тиристорах. Принцип коммутации тот же что и для одной фазы. Силовые ключи анодной группы в период коммутации работают в продолжительном режиме, а ключи катодной группы работают в импульсном режиме.

Недостатки: Рассмотренное устройство имеет большое количество реактивных элементов, что ухудшает их энергетические и массогабаритные показатели.

Рис.25(разд.16)

Значительно более высокими показателями обладают ПЧ на базе мощных полностью управляемых силовых ключей (IGST – тиристоры, IGBT-транзисторы).

18. Элементная база современных частотных преобразователей.

В настоящее время в АЭП в качестве электромеханических преобразователей наблюдается расширение области применения специальных короткозамкнутых АД с номинальной частотой питания 500-1000 Гц. При условии уменьшения индуктивности обмоток. Основная масса промышленных силовых преобразователей строятся по схеме трехфазного выпрямителя - трехфазного инвертора.

Требования к влиянию потребителя на питающую сеть регламентированы современными стандартами IEEE-519, МЭК-555 во входных цепях силовых преобразователей. Для повышения качества энергопотребления, увеличения коэффициента мощности, уменьшения установленной мощности, уменьшения затратной стоимости силовых преобразователей применяются выпрямители на полностью управляемых силовых ключах с системой стабилизации напряжения звена постоянного тока.

В настоящее время используемые во всех ЭП управляемые и неуправляемые вентили силового канала (диоды, тиристоры и транзисторы) имеют модульное исполнение с изолированными корпусами (беспотенциальные модули), что дает возможность их установки на общих неизолированных от земли охладителях. При этом эти модули имеют различную степень концентрации и различную топологию схемы. При этом обязательно встречно параллельно каждому управляющему силовому ключу включен обратный диод. Основными мировыми производителями таких модулей являются:

1. Semikron (Германия)

2. Toshiba (Япония)

При этом необходимо отметить, что вне зависимости от фирмы производителя все модули являются абсолютно взаимозаменяемыми независимо от фирмы и схемы ПЧ.

Отметим применение в приводах большой и средней мощности в выходном блоке, в схемах АЭП применение интегральных модулей Skiip.

Такой модуль наряду силовыми элементами включает в себя устройства измерения, датчики I, U, t и устройства управления драйверы, устройства защиты автоматические выключатели, чаще плавкий предохранитель.

В качестве формирователей управляющих сигналов применяют специализированные интегральные драйверы выпускаемые фирмами Toshiba и Mitzubishi. При этом модули skip комплектуются по 2 схемам:

1. слаботочная мостовая схема (до 300А)

2. схема «фаза» (до 1200 А)

Дата добавления: 2014-01-15