Полупроводниковые импульсные устройства могут включаться как в статорную цепь машины см.(рис. 10.4, 10.2, 13.1, а), так и в цепь роторной обмотки (рис. 13.1, 6 – д), на стороне переменного (рис. 10.4, 10.5, 13.1, д) и постоянного (рис. 13.1, а – г) тока. В последнем случае уменьшается количество тиристоров в схеме, упрощается система управления, частота коммутации тиристорных ключей может быть выбрана независимо от частоты питающей сети.
Рис. 13.1
Рассмотренные схемы (см. рис. 10.4 и 10.5), помимо фазового регулирования напряжения на двигателе, позволяют осуществлять импульсное управление его скоростью. При этом двигатель с определенной частотой и скважностью подключается и отключается от сети, переводится в режим торможения или реверсируется. Скорость двигателя изменяется путем воздействия в отдельности на скважность и частоту включения или на оба параметра одновременно.
В схеме (рис. 13.1, а) управление скоростью осуществляется изменением частоты и скважности переключения тиристорного ключа ТК (ШИП), чем достигается плавное изменение эквивалентного сопротивления статорной цепи машины. Частота коммутации ТК в схеме рис. 13.1, а выбирается равной 50…1000 Гц.
В схеме рис. 13.1, б регулирование скорости асинхронного двигателя производится изменением величины эквивалентного сопротивления роторной цепи путем воздействия на параметры переключения ТК. Дроссель ДР1 предназначен для сглаживания пульсаций тока, вызванных работой ТК. Диапазон регулирования скорости расширяется при увеличении R1. Однако при этом возрастают потери и напряжение на тиристорах ТК, что приводит к необходимости применения полупроводниковые приборов более высокого класса.
Повысить диапазон регулирования без увеличения R1 можно, включая последовательно конденсаторы С1 и К1 (рис. 13.1, в). Когда ТК выключен, цепь ротора размыкается и двигатель останавливается.
Увеличение энергетических показателей при регулировании достигается включением параллельно ТК инвертора И, ведомого сетью (рис. 13.1, г). Энергия скольжения, теряемая в сопротивлении R1 (рис. 13.1, б, в), отдается через инвертор в сеть. Скорость двигателя регулируется воздействием на ТК при , что обеспечивает малое потребление реактивной мощности. Конденсатор С2 и дроссель ДР2 образуют фильтр, улучшающий гармонический состав тока инвертора и условия работы ТК.
В схеме рис. 13.1, д тиристоры включены на переменное напряжение. Изменение эквивалентного сопротивления роторной цепи осуществляется путем фазового управления VS1…VSЗ или при их импульсном включении.
Рассмотренные схемы импульсного управления обеспечивают только двигательные режимы работы машины. Для получения тормозных режимов схемы на рис. 10, б – д должны быть дополнены устройствами (см. рис. 10.5, 13.1, а), включаемыми в статорную цепь машины.