Схема асинхронного электропривода с АИТ

АИТ обладают свойствами источника тока, питание их осуществляется от источника тока. Если АИТ питается от управляемого выпрямителя, на его выходе устанавливается дроссель с большой индуктивностью. При использовании АИТ управляющими воздействиями на АД являются частота и ток статора. На рис. 5.41 представлена замкнутая система частотно-токового управления АД с АИТ.

Рис. 5.41

СУВ — схема управления тиристорами УВ; СУИ — схема управления тиристорами АИТ; РТ — регулятор тока статора; ДТ — датчик тока статора; ДС — датчик скорости; УО — усилитель-ограничитель; ФП — функциональный преобразователь; - задающий сигнал — определяет частоту переключения тиристоров АИТ VS1-VS2 и частоту тока статора АД. Из вычитается сигнал обратной связи по скорости - получается сигнал , пропорциональный относительной частоте ротора , (fl — абсолютное скольжение),

Сигнал |, пройдя через УО вместе с сигналом , поступает на выход СУИ. Частота на выходе СУИ определяется сигналом СУИ настроена так, что пока УО работает в линейной зоне, частота на выходе АИТ постоянна и не зависит от нагрузки . Двигатель имеет жесткие механические характеристики.

Сигнал после прохождения через ФП является также задающим сигналом для контура регулирования тока. Так как пропорционален абсолютному скольжению, то и ток АД при всех частотах будет пропорционален

При перегрузке или резких изменениях УО входит в зону ограничения выходного сигнала , ограничивая ток. Двигатель работает при любой скорости в этом режиме при постоянных значениях тока и абсолютного скольжения, то есть механическая характеристика становится абсолютно мягкой (рис. 5.42).

При торможении АД с рекуперацией энергии в сеть АИТ переходит в режим выпрямителя, а УВ — в режим ведомого сетью инвертора. В ПЧ со звеном постоянного тока используются инверторы с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ), которые позволяют широкое регулирование напряжения и частоты и обеспечивают выходной ток синусоидальной формы. При использовании инверторов с ШИМ в схеме ПЧ может быть применен неуправляемый выпрямитель.

Рис. 5.42

В этих ПЧ используются также широтно-импульсные регуляторы напряжения (ШИР), которые устанавливаются между источником постоянного тока и инвертором. Схема ШИР позволяет обеспечить широкий диапазон регулирования напряжения во всем диапазоне регулирования частоты. Схема ШИР напряжения представлена на рис. 5.43: VS 1 — основной тиристор; VS2 — вспомогательный тиристор; - ограничивающий реактор; - коммутирующий контур; VD — неуправляемый диод.

При подаче от СИФУ импульса управления на KS4 он открывается и к нагрузке прикладывается напряжение источника питания . Для отключения нагрузки от источника питания подается импульс на К52 и снимается с VS 1, после чего с помощью контура коммутации тиристор VS закрывается. Среднее напряжение на нагрузке пропорционально скважности у включения тиристора VSI.

Таким образом, в широких пределах регулируется напряжение.

В разомкнутых системах ПЧ-АД диапазон регулирования скорости составляет 5−10, а в замкнутых (с обратными связями) достигает 1000 и более. Применение ПЧ-АД: высокоскоростные системы (электрошпиндели, вентиляторы аэротруб и т. д.).