Цель: Определить момент инерции электропривода методом свободного выбега.
Развитие силовой преобразовательной техники, прежде всего силовых транзисторов с изолированным затвором (IGBT), открыло широкие возможности создания регулируемых источников постоянного напряжения (тока).
Основные достоинства IGB-транзисторов:
– высокие параметры силовой цепи (напряжение до1500 В, ток до 500 А
с возможностью параллельной работы);
– малая мощность управления;
– высокая частота переключений – десятки кГц;
– модульная конструкция, объединяющая транзистор, быстродействующий обратный диод и элементы цепей управления и защиты.
Указанные достоинства делают эти приборы идеальными ключами, позволяющими с высокой частотой производить коммутацию электрических цепей.
Система ШИП-ДПТ на IGB-транзисторах для реверсивного электропривода приведена на рис. 1. В ней используются четыре транзисторных ключа VT1…VT4, включенные по мостовой схеме. Якорь двигателя включен в диагональ моста. Протекание тока в цепи якоря в одном направлении происходит через транзисторные ключи VT1, VT2, в другом – через ключи VT3, VT4. Для обеспечения непрерывности протекания тока якоря служат обратные диоды VD1….VD4. Широтно-импульсное регулирование напряжения на якоре двигателя в данной схеме может производиться формированием управляющих напряжений каждого из ключей несколькими способами.
При несимметричном управлении (рис. 2,а), постоянно открыт ключ VT1, а ключ VT4 закрыт. Якорь двигателя в течение времени t1 подключен на полное напряжение U ключом VT2, а в течение времени t2 ключ VT2 закрывается, включается ключ VT3, напряжение снимается. Реактивный ток замыкается через диод VD3. На якоре формируются однополярные импульсы напряжения UЯ. Изменение полярности импульсов напряжения на якоре достигается при постоянно открытом ключе VT3 и постоянно закрытом ключе VT2. При несимметричном управлении возникает режим прерывистого тока.
При симметричном управлении (рис. 2,б) реализуется одновременное управление двумя диагонально расположенными ключами VT1 и VT2, а затем VT3 и VT4. В течение времени t1 включены ключи VT1, VT2, а в течение времени t2 = ТК – t1 включены VT3, VT4. При t1= t2 (γ = 0,5) среднее напряжение на якоре UЯ = 0, при t1 > t2 (γ > 0,5) напряжение UЯ > 0, при t1 < t2 – (γ < 0.5), UЯ < 0. За время каждого периода заданной тактовой частоты на якорь двигателя подается двухполярное напряжение UЯ. В результате обеспечивается плавное регулирование среднего напряжения на якоре – U < UСР < U без зоны нечувствительности при γ = 0,5 по закону UСР = (2·γ–1)·U.
Рисунок 1. Схема включения системы ШИП-ДПТ с НВ.
а) б)
Рисунок 2. Диаграммы напряжений: а) алгоритм управления – несимметричный;
б) алгоритм управления – симметричный.
