VSI-Induktionsmotorantriebe
Definition: Der Spannungsquellenwechselrichter ist als definiertWechselrichter, der eine variable Frequenz von einer Gleichstromversorgung bezieht. Die Eingangsspannung des Spannungsquellenwechselrichters bleibt konstant und ihre Ausgangsspannung ist lastunabhängig. Die Höhe des Laststromes hängt von der Art der Lastimpedanz ab.
Die folgende Abbildung zeigt einen Spannungsquellenwechselrichter, der einen Transistor verwendet.
Der Spannungsquellenwechselrichter verwendet selbstkommutiertGeräte wie MOSFET, IGBT, GTO usw. Es wird als Stufenwechselrichter oder Pulsweitenmodulation betrieben. Wird der Spannungsquellenwechselrichter als Stufenwechselrichter betrieben, so wird der Transistor in der Reihenfolge seiner Anzahl mit einer Zeitdifferenz von T / 6 geschaltet.
Jeder der Transistoren bleibt für den Durchlaß eingeschaltetDauer von T / 2, wobei T die Periode für einen Zyklus ist. Die Wellenform der Netzspannung ist in der folgenden Abbildung dargestellt. Die Frequenz des Wechselrichters wird durch Variieren von T variiert, und die Ausgangsspannung des Wechselrichters wird durch Variation der DC-Eingangsspannung variiert.
Wenn die Versorgung Gleichstrom ist, wird der variable Gleichstromeingang durch Verbinden eines Zerhackers zwischen Gleichstromversorgung und Wechselrichter erhalten.
Wenn die Versorgung Wechselstrom ist, dann die DC-Eingangsspannungerhalten Sie, indem Sie den geregelten Gleichrichter zwischen der Wechselstromversorgung und dem Wechselrichter anschließen, wie in der folgenden Abbildung gezeigt.
Der Hauptnachteil des VSI-InduktionsmotorsAntrieb ist die große Harmonische der niedrigen Frequenz in der Ausgangsspannung. Die Oberwellen erhöhen den Verlust im Motor und bewirken die ruckartige Bewegung des Rotors bei niedriger Drehzahl.
Bremsen von VSI-Induktionsmotorantrieben
Dynamisches Bremsen: Beim dynamischen Bremsen werden der Schalter SW und aSelbstkommutierte Schalter, die mit dem Bremswiderstand R in Reihe geschaltet sind, sind über die DC-Verbindungen angeschlossen. Wenn der Betrieb des Motors vom Motor zum Bremsen wechselt, ist der Schalter SW geöffnet. Die Energie, die durch den Zwischenkreis fließt, lädt die Kondensatoren auf und ihre Spannung steigt an.
Wenn die Spannung den eingestellten Wert überschreitet, Schalter Swird geschlossen, wodurch der Widerstand über die Verbindung verbunden wird. Die im Kondensator gespeicherte Energie fließt in den Widerstand und reduziert die Zwischenkreisspannung. Wenn er auf seinen Nennwert S fällt, wird das Öffnen und Schließen des Schalters von der Zwischenkreisspannung abhängig gemacht, und die erzeugte Energie wird im Widerstand abgebaut und bewirkt ein dynamisches Bremsen.
Regeneratives Bremsen: Betrachten wir das regenerative Bremsen der Pulsweitenmodulation des Umrichterantriebs. Wenn der Betrieb vom Fahren zum Bremsen wechselt, wird der Zwischenkreisstrom Id umgekehrt und fließt in die Gleichstromversorgung, um die Energie zur Quelle zu speisen. Der Antrieb hat somit bereits die regenerative Bremsfähigkeit.
Beim regenerativen Bremsen muss die Stromversorgung des Zwischenkreises an die AC-Versorgung übertragen werden. Wenn der Betrieb vom Fahren zum Bremsen wechselt, wird der Zwischenkreisstrom Id umgekehrt, aber die Vd in der gleichen Richtung bleiben. Zum regenerativen Bremsen ist daher ein Wandler erforderlich, um die Gleichspannung und den Gleichstrom in beide Richtungen umzuwandeln.
Vier-Quadranten-Betrieb
Die Bremsfähigkeit erhält den VierquadrantenBetrieb des Laufwerks. Die Verringerung der Umrichterfrequenz macht die Synchrondrehzahl niedriger als die Motordrehzahl. Somit wird der Betrieb der Motoren von Quadrant 1 (Vorwärtsfahrt) auf Quadrant 2 (Vorwärtsbremsen) übertragen.
Die Frequenz und Spannung des Wechselrichters sindmit abnehmender Geschwindigkeit schrittweise reduziert, um die Maschine von der Geschwindigkeit Null abzubremsen. Die Phasenfolge der Ausgangsspannung wird durch Vertauschen des Zündimpulses des Thyristors umgekehrt. Somit wird der Betrieb des Motors vom zweiten Quadranten auf den dritten Quadranten übertragen (Rückwärtsfahrt). Umrichterfrequenz und -spannung werden erhöht, um die erforderliche Geschwindigkeit in umgekehrter Richtung zu erhalten.
