В данной статье речь пойдёт о приводах постоянного тока ,построенных на IGBT-транзисторах,управляемых ШИМ.
Выпрямитель на транзисторах.
На IGBT-транзисторах можно построить выпрямитель.Схемы выпрямителей будут разными ,при питании трёхфазным током и однофазным током.
Схема для питания однофазным током состоит из транзисторного моста(двух полумостов),диода и фильтра. В состав моста входит ключ готовности и собственно мост на IGBT-транзисторах.Когда один транзистор открыт ,второй-закрыт.Транзисторы открываются на полпериода входной частоты.Для частоты 50Гц это 10 мс.Для частоты 400Гц- 1,25мс. На выходе моста ставится фильтр либо в виде конденсатора,либо LC цепочки(фильтр НЧ) и диод.Диод служит для того,чтобы не пропускать обратный выпрямленный ток,получающийся на выходе выпрямителя из обратных диодов.Для торможения противовключением достаточно закоротить этот диод.Эта схема работоспособна для мгновенных значений напряжения до 600В.
При необходимости регулирования выходного напряжения на транзисторы подаётся ШИМ сигнал на время коммутации одним транзистором входного переменного напряжения.
Схема для питания трёхфазным током состоит из трёх полумостов,диода,ключа готовности и фильтра.Время включения транзистора в этом случае меньше чем в варианте однофазного питания и составляет 1/6 периода частоты напряжения питания. Для 50Гц это 3,33мс,а для 400Гц -0,416 мс. Выхода транзисторов включаются как диоды в схеме Ларионова.Для изменения выходного напряжения используется метод ШИМ на время включения транзистора.
В состав привода входит от 2 до 3 выпрямителей. 3 выпрямителя -для электродвигателя с независимым возбуждением из них один для питания обмотки возбуждения.
Кроме того в состав привода входит ПЛК с 4-8 ШИМ-выходами и драйверы.Для однофазного питания хватает 4 ШИМ-выходов,а для трёхфазного 6-ШИМ выходов.
Импульсный способ регулирования .
В этом случае используется стандартный выпрямитель и два полумоста на IGBT-транзисторах.Управление скоростью вращения электродвигателя осуществляется с помощью ШИМ- модуляции напряжения. ШИМ - сигнал подаётся на два транзистора,расположенных в разных полумостах.Для реверса электродвигателя меняется пара транзисторов. Если электродвигатель имеет обмотку возбуждения,то в приводе используется 4 полумоста: 2 -для обмотки якоря и 2-для возбуждения.При этом делается так,чтобы управление с мостов обмотки возбуждения снималось позже чем с якорной обмотки.Кроме того в состав привода входит ПЛК,имеющий 2 или 3 ШИМ-выхода и драйверы.
Выбор IGBT-транзисторов.
IGBT-транзисторы выбираются по максимальному току якорной цепи электродвигателя.Это тот ток,который возникает при пуске электродвигателя. При импульсном способе регулирования транзисторы выбираются по напряжению такими,чтобы это напряжение было на 20% больше номинального на выходе выпрямителя. Если же мы строим на транзисторах выпрямитель,то транзистор по напряжению подбирается таким образом,чтобы напряжение коллектор-база было больше на 20% чем размах напряжения между фазами(имеется ввиду мгновенное значение,которое в 1,4 раза больше ,показываемого тестером).Для напряжения 380 Вольт это 1285 В,для 220В- 744,5 В.
Выпрямитель на транзисторах.
На IGBT-транзисторах можно построить выпрямитель.Схемы выпрямителей будут разными ,при питании трёхфазным током и однофазным током.
Схема для питания однофазным током состоит из транзисторного моста(двух полумостов),диода и фильтра. В состав моста входит ключ готовности и собственно мост на IGBT-транзисторах.Когда один транзистор открыт ,второй-закрыт.Транзисторы открываются на полпериода входной частоты.Для частоты 50Гц это 10 мс.Для частоты 400Гц- 1,25мс. На выходе моста ставится фильтр либо в виде конденсатора,либо LC цепочки(фильтр НЧ) и диод.Диод служит для того,чтобы не пропускать обратный выпрямленный ток,получающийся на выходе выпрямителя из обратных диодов.Для торможения противовключением достаточно закоротить этот диод.Эта схема работоспособна для мгновенных значений напряжения до 600В.
При необходимости регулирования выходного напряжения на транзисторы подаётся ШИМ сигнал на время коммутации одним транзистором входного переменного напряжения.
Схема для питания трёхфазным током состоит из трёх полумостов,диода,ключа готовности и фильтра.Время включения транзистора в этом случае меньше чем в варианте однофазного питания и составляет 1/6 периода частоты напряжения питания. Для 50Гц это 3,33мс,а для 400Гц -0,416 мс. Выхода транзисторов включаются как диоды в схеме Ларионова.Для изменения выходного напряжения используется метод ШИМ на время включения транзистора.
В состав привода входит от 2 до 3 выпрямителей. 3 выпрямителя -для электродвигателя с независимым возбуждением из них один для питания обмотки возбуждения.
Кроме того в состав привода входит ПЛК с 4-8 ШИМ-выходами и драйверы.Для однофазного питания хватает 4 ШИМ-выходов,а для трёхфазного 6-ШИМ выходов.
Импульсный способ регулирования .
В этом случае используется стандартный выпрямитель и два полумоста на IGBT-транзисторах.Управление скоростью вращения электродвигателя осуществляется с помощью ШИМ- модуляции напряжения. ШИМ - сигнал подаётся на два транзистора,расположенных в разных полумостах.Для реверса электродвигателя меняется пара транзисторов. Если электродвигатель имеет обмотку возбуждения,то в приводе используется 4 полумоста: 2 -для обмотки якоря и 2-для возбуждения.При этом делается так,чтобы управление с мостов обмотки возбуждения снималось позже чем с якорной обмотки.Кроме того в состав привода входит ПЛК,имеющий 2 или 3 ШИМ-выхода и драйверы.
Выбор IGBT-транзисторов.
IGBT-транзисторы выбираются по максимальному току якорной цепи электродвигателя.Это тот ток,который возникает при пуске электродвигателя. При импульсном способе регулирования транзисторы выбираются по напряжению такими,чтобы это напряжение было на 20% больше номинального на выходе выпрямителя. Если же мы строим на транзисторах выпрямитель,то транзистор по напряжению подбирается таким образом,чтобы напряжение коллектор-база было больше на 20% чем размах напряжения между фазами(имеется ввиду мгновенное значение,которое в 1,4 раза больше ,показываемого тестером).Для напряжения 380 Вольт это 1285 В,для 220В- 744,5 В.
Комментариев нет:
Отправить комментарий