1-л показывает, что НПЧ с ИК имеют меньшую установленную мощность силовых элементов, чем ПЧ с явно выраженным звеном постоянного тока.

Установленная мощность УК зависит от его схемы.

расчетный ток тиристора в УК определяется по той же формуле (52), что и для силовых тиристоров. Для большинства устройств коммутации коммутирующий импульс может быть изображен в виде полуволны синусоиды с ампли-

ктудой Ikm и угловой частотой coq. Действующее значение

тока в этом случае

I I,kVyh./V2, (63)

Iгде у = t„,JT; 4.к - длительность коммутирующего им-? пульса; k - отношение амплитуды тока коммутации к ам- плитуде тока нагрузки.

Среднее значение тока коммутации

/к.ср = 2kyhuJn. (64)

Коэффициент формы тока

йф. = д/(21/2). " (65)

После подстановки выражения (65) в формулу (57) получаем

fep-(2-a)X

X \У ЪауЩ -Ь (4 - 2а) [а -{- (1 - 0,5а) /fe.„]/(l + Ь)]~\ (бб)

Используя формулы (52), (63) и (66), находим расчетный ток в коммутирующем тиристоре. Для определения установленной мощности коммутирующих тиристоров можно вос-: пользоваться формулой (62).

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ЧАСТОТЫ С НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ СВЯЗЬЮ И ИСКУССТВЕННОЙ КОММУТАЦИЕЙ

1. РЕГУЛИРУЕМЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Большинство НПЧ с ИК предназначено для регу. лирования частоты вращения электродвигателей переменного тока. Преобразователи частоты с непосредственной связью и искусственной коммутацией отвечают основным требованиям, которые обычно предъявляются к ПЧ в системах электропривода. В частности, возможны независимая регулировка частоты и напряжения в необходимом диапазоне, свободный двусторонний обмен энергией между источником питания и нагрузкой. Кроме того, НПЧ практически безынерционны.

В преобразователях частоты с неявно выраженным звеном постоянного тока (с двукратной модуляцией) качество выходной электроэнергии практически такое же, как и в автономных инверторах напряжения (АИН), при одинаковом способе формирования кривой выходного напряжения. В АИН для регулирования частоты вращения асинхронного двигателя применяют способы ШИМ и ШИР. Эти же методы, перенесенные в НПЧ с ИК, обеспечивают такие же энергетические характеристики асинхронного двигателя, как и при питании от АИН. Однако электропривод с НПЧ с ИК обладает большими функциональными возможностями благодаря двусторонней связи нагрузки и сети, лучшими динамическими свойствами, более высоким КПД благодаря однократности преобразования электрической энергии. В настоящее время в НПЧ с ИК: 1) используют переменные многоимпульсные структуры выходного напряжения при ШИР; 2) применяют ШИР и ШИМ. В первом случае обеспечивается хорошая форма тока в двигателе как при номинальной, так и при низкой частотах. Во втором случае хорошая форма тока обеспечивается на низких частотах с помощью способа ШИМ, а при использовании способа ШИР на более высоких частотах снижаются потери в НПЧ на переключения.

: Частотный спектр выходного напряжения НПЧ с ОМ существенно отличается от спектра преобразователей, рассмотренных выще. Поэтому рассмотрим подробно особенности применения НПЧ с ОМ в электроприводе переменного тока.

Оценка энергетических показателей асинхронного двигателя может быть сделана с помощью метода гармонических составляющих [6]. При этом предполагается, что маг-

1У-УУул г---1-рПОГ1г

O-rrm

a <Г

Рис. 72. Эквивалентные схемы замещения асинхронного двигателя:

а - Т-образная схема замещения; б - для высших гармоник; е - для основной гармоники

нитная цепь машины линейна и каждая гармоническая составляющая напряжения создает в зазоре круговое поле, направление и скорость вращения которого определяются порядковым номером гармоники.

Расчет токов асинхронного двигателя ведется на основе Т-образной эквивалентной схемы замещения (рис. 72, а), параметры которой выражены через параметр абсолютного скольжения р = /p iH. где /р - частота тока ротора; /н - номинальная частота тока статора. На рис. 72, б показана схема замещения для высших гармоник.

Путем эквивалентных преобразований схема рис. 72, а приводится к схеме рис. 72, в, эквивалентные параметрь1 которой [41]

эх(1) = i-h: °

Хэха) =

Xi+Xo

Таким образом асинхронный двигатель представляется-в виде последовательно соединенных активного и индуктивного сопротивлений -а. R - для высших гармоник и Rb-u\b эх(1) - для основной гармоники. В связи с этим