Применение транзисторных пускорегулирующих устройств в асинхронных электроприводах Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

двойного питания // Электроника и информационные технологии. 2009 Вып. 2(6). URL: http://fetmag.mrsu.ru/2009-2/pdf/Tutaev_Lomakin.pdf.

I. Gulyaev, G. Tutaev, I. Manyaev

Influence of frequency of excitation on power characteristics of asynchronized thyratron motor

Influence offrequency of excitation on power characteristics of asynchronized thyratron motor in the established modes is considered.

Keywords: asynchronized thyratron motor, electromagnetic processes, frequency of excitation.

Получено 06.07.10

УДК 62-83:004

В.И. Доманов, канд. техн. наук, доц., 8-902-244-24-88, [email protected] (Россия, Ульяновск, УлГТУ), А.В. Доманов, канд. техн. наук, доц., 8-902-244-24-88, [email protected] (Россия, Ульяновск, УлГТУ), И.Ю. Муллин, асп., 8-902-244-24-88, [email protected] (Россия, Ульяновск, УлГТУ)

ПРИМЕНЕНИЕ ТРАНЗИСТОРНЫХ ПУСКОРЕГУЛИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ В АСИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДАХ

Рассматриваются вопросы построения и эффективного использования транзисторных широтно-импульсных преобразователей в различных режимах управления трехфазными асинхронными двигателями. Показывается преимущество рассматриваемых схем перед тиристорными регуляторами напряжения по потреблению реактивной мощности и уровню высших гармоник.

Ключевые слова: транзисторные ключи, широтно-импульсные преобразователи, транзисторы.

Широкое применение силовых преобразователей для пускорегули-рующих режимов асинхронных электродвигателей является одной из тенденций современного электропривода. Основным устройством, используемым для этого является тиристорный регулятор напряжения (ТРН). В то же время отмечается [1], что возможно возрастание потребления реактивной мощности и высокий уровень высших гармоник [2].

Влияние указанных недостатков может быть существенно снижено при использовании транзисторных ключей, работающих в ШИМ-режиме, которые замыкают «нулевую» точку статорных обмоток асинхронного двигателя через выпрямительный мост [3].

Новые программные и технические средства автоматизированного электропривода

Сравнение этих двух способов регулирования напряжения по изменению спектрального состава при изменении коэффициента регулирования Кр от 0 до 1 приведено в [2].

Форма выходного напряжения при фазовом управлении удовлетворяет условию f (х) = -f (х + щ) и на основном периоде описывается следующей функцией:

0, х е (0,(1-Кр Щ); sin х, х е ((1 - Кр Щ, щ).

Эту функцию можно разложить в ряд Фурье на гармонические составляющие с коэффициентами aq и bq.

Зависимости амплитуд гармоник для фазового управления находятся в соответствии с выражением

f (х) =

Y

q

4

a2 + К

а для широтно-импульсного управления - в соответствии с известным соотношением

4

щ

Y =— sin Щ V

Результаты представлены на рис. 1, 2.

Kp 2 р

J

Yn 1,2

1,0

0,8

0,6

0,4

0,2

Yi

• — ■ * - ' - • -

Кр

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Рис. 1. Амплитудный спектр фазового управления

Применение в качестве регулирующего параметра коэффициента регулирования позволяет сравнить между собой изменения спектрального состава при различных формах опорного напряжения.

Рис. 2. Амплитудный спектр широтно-импульсного управления

При фазовом управлении частота первой гармоники составляет 50 Гц, а при ШИП она гораздо выше - 1...10 кГц. Поэтому для фильтрации (сглаживания) высших гармоник в ШИП можно использовать фильтры с меньшими весогабаритными показателями.

Сравнение амплитуд высших гармоник, приведенных на рис. 1, 2, показывает достоинства ШИМ-управления. Модернизация рассматриваемой схемы позволяет осуществить не только пускорегулирующие режимы, но и динамическое торможение.

Список литературы

1. Браславский И. Я. Баланс реактивной мощности в системе тиристорный преобразователь напряжения - асинхронный двигатель // Электротехника. 2000. №1.

2. Аверин С. В. Сравнение способов регулирования переменного напряжения с помощью коэффициента регулирования // Практическая силовая электроника. 2002. №8.

3. Зиновьев Г. С. Основы силовой электроники. Новосибирск: Изд-во НГТУ. 2003. 664 с.

V. Domanov, A. Domanov, I. Mullin

Using transistor start-control devices in an asynchronous electric drive

The questions of construction and efficient use of transistor pulse-width converter in different modes of three-phase asynchronous motors are considered. The superiority of the schemes before the thyristor voltage regulators for the consumption of reactive power and the level of higher harmonics is shown.

Keywords: transistor switches, pulse-width converters, transistors.

Получено 06.07.10