Для проведения необходимых экспериментальных исследований универсальный лабораторный стенд в своем составе имеет трехфазный широтно-импульсный преобразователь. Трехфазный ШИП представляет собой мост на IGBT-транзисторах, собранных в одном силовом модуле. Два плеча моста используются для получения реверсивного ШИП для питания якоря ДПТ НВ. Оставшееся плечо используется в качестве нереверсивного ШИП для питания обмотки возбуждения ДПТ НВ. Схема силовой части трехфазного широтно-импульсного преобразователя приведена на рисунке 10.
Широтно-импульсный преобразователь может работать в двух режимах:
1) Симметричный – поочередное включение диагональных транзисторов VT21, VT22, VT23, VT24.
2) Несимметричный – включение диагональных транзисторов. При реверсе включаются другая пара транзисторов.
Каждый из режимов имеет следующие особенности:
1. Симметричный режим:
– Диапазон изменения скважности составляет от 0 до 255, что соответствует изменению напряжения –Umax..+Umax.. При этом выходное напряжение будет равно 0 при скважности 127.
– Большие пульсации выходного тока, однако, при этом ток носит непрерывный характер.
|
| Рисунок 10 – Схема силовой части трехфазного ШИП |
– Возможность работы в режиме рекуперативного торможения во всем диапазоне скоростей. Рекуперация тока осуществляется за счет ЭДС самоиндукции.
2. Несимметричный режим:
– Меньшие пульсации выходного тока, однако, при этом возможен режим прерывистого тока.
– Режим рекуперативного торможения наступает только при значении противо-ЭДС двигателя больше напряжения в цепи постоянного тока.
Пример алгоритма идеальной работы пары транзисторов «левый верхний – правый нижний»:
– Верхний правый VT 25 – всегда закрыт.
– Нижний правый VT 26 – включается в соответствии со скважностью.
– Верхний левый VT 21 – всегда открыт.
– Нижний левый VT 22 – всегда закрыт.
Однако, для управления IGBT -транзистором нужно напряжение. Верхний транзистор включается от конденсатора, который нужно периодически заряжать. Поэтому реальная работа левой пары транзисторов имеет следующий вид:
– Нижний левый VT 22 – открывается на короткие промежутки времени для заряда конденсатора.
– Верхний левый VT 21 – закрывается на время «открыт нижний транзистор плюс паузы для защиты от токов короткого замыкания»
Универсальный стенд позволяет исследовать работу трехфазного широтно-импульсного преобразователя на активную, активно-индуктивную и двигательную (активно-индуктивную с противо-ЭДС) нагрузку.
Для проведения необходимых измерений в состав универсального стенда входят измерительные приборы, позволяющие измерять действующие и средние значения постоянного и переменного тока и напряжения.
Стенд также позволяет осуществить индикацию измеренных величин и передачу данных на компьютер через интерфейс RS 485.
Для более детального исследования работы трехфазного широтно-импульсного преобразователя необходим осциллограф (желательно с памятью).
