Электроприводы постоянного тока с полупроводниковыми управляемыми преобразователями напряжения и тока вследствие более высокой надежности, большего быстродействия, лучших энергетических, массогаба-ритных и эксплуатационных показателей постепенно вытесняют схемы с электромашинным и другими преобразователями в ряде областей машиностроения и металлургии. Успешные результаты первых лет эксплуатации таких электроприводов показали перспективность их применения во многих областях народного хозяйства и в особенности в прецизионном станкостроении и приборостроении, где необходимы высокие технико-экономические показатели. Большинство механизмов этих отраслей работает с двигателями сравнительно небольшой мощности (0,1—3 кет), требует широкого диапазона регулирования скорости (Д = 100^4000 при (3=10%)* и высоких динамических свойств привода. Специфика таких механизмов обусловливает жесткие требования к габаритам электродвигателя и его тепловому режиму, т. е. приводит к необходимости полного использования двигателя по току.
Поиск оптимального варианта преобразователя для электроприводов -малой мощности, наряду с дальнейшим совершенствованием -схем управляемых выпрямителей (УВ), заставил обратить внимание на возможность использования полупроводниковых импульсных преобразователей, питаемых от сети трехфазного тока через выпрямитель и работающих с частотно-импульсной мо-1 дуляцией (амплитуда и (длительность импульсов неизменны, а частота их регулируется) или с широтно-им-пульсной модуляцией (амплитуда и частота импульсов постоянны, а длительность их изменяется). Ряд основных теоретических и практических вопросов, посвященных таким преобразователям, был решен в работах Т. А. Глазенко, О. А. Кокова, В. Д. Нагорского, Ю. И. Конева, А. С. Сандлера. Л. В. Бирзниекса, Моргана (R. Е. Morgan), Мефема (N. W. Mapham), Джона (Hey John С.), Гутцвиллера (F. W. Gutzwiller), Хоймана (К. Heumann), Вебера (Н. Weber). Несмотря на некоторые энергетические преимущества преобразователей с частотно-импульсной модуляцией, они в электроприводе в настоящее время практически не используются из-за трудности обеспечения широкого диапазона регулирования скорости. Целесообразность применения ши-ротно-импульсных преобразователей, питающихся от сети постоянного тока, более очевидна и подтверждается широким внедрением этих устройств в последние годы на транспорте, в металлургии и в других областях. Разработке ШИП и их внедрению посвящены работы В. Е. Розенфельда, А. И. Зайцева, В. Н. Мишина, А. А. Кувшинова, И. Э. Клявиныпа, В. И. Стахно, Г. М. Чиликина, К. Г. Кучмы и др. При питании от сети постоянного тока легко осуществлять рекуперацию энергии; такой способ регулирования весьма экономичный и практически самый 'целесообразный в настоящее время (при наличии сети постоянного тока). Мощности таких установок достигают уже сотен киловатт.
Особое значение широтно-импульсные преобразователи начинают приобретать в электроприводе механизмов с автономными источниками энергии (в дорожных и строиъельных машинах, электрокарах и электроавтомобилях и т. п.). Вопросы применения тиристоров в таких электроприводах рассмотрены в работах М. И. Крайцберта и Э. В. Шикутя (Л. 41]; работы Б. И. Петрова, Л. Д. Панкратьева, В. А. Полковникова и др. посвящены созданию маломощных транзисторных электроприводов (в том числе следящих) с автономным источником питания (аккумулятором).
Данная книга посвящена только электроприводам, питающимся от сети переменного тока. В ней приводятся результаты исследовательских и конструкторских
а (ют иго созданию ряда систем электроприводов нити иного тока с широтно-импульсными лреобразовате-1НМП (ШИП), разработанных коллективом сотрудников /крНИИСИЛ, к числу которых принадлежат и авторы, 'аботы проводились в творческом содружестве
ЭНИМС и ЛИТМО. Результаты исследования элект-итриводав показали, что в рамках указанного диапа-она мощностей (0,1—3 кет) ШИП обладают некото-)ыми преимуществами по сравнению с УВ. Основные
з них приведены ниже. 1. Принципиально более высокие динамические пока-
атели, особенно заметные в электроприводах, имеющих
f = 2000-7-6000, и в электроприводах с малоинерцион-
ыми двигателями.
2. Лучшее использование двигателя по току при од-ювременном сохранении высоких динамических по'ка-
(ателей.
К недостаткам широтно-импульсных электроприводов, питающихся от сети переменного тока через выпрямитель, следует отнести 'большую сложность устройств для отвода энергии при торможении электродвигателя. iB работе излагаются вопросы анализа физических процессов как в транзисторных и тиристор-ных преобразователях, так и в системе преобразователь-двигатель; даются рекомендации по проектированию специальных ШИП с трансформаторными устройствами выключения тиристоров, обеспечивающими практически неограниченный диапазон регулирования напряжения на нагрузке, а также результаты эксплуатации ряда электроприводов с ШИП. Приводятся основные технические показатели серии разработанных электроприводов, выпускаемых и осваиваемых в (ближайшее время на одном ич заводов электротехнической промышленности.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение ..............
Глава первая. Структура широтно-импульсных преобразователей для электроприводов ....... 6
1-1. Блок-схема преобразователя.......
1-2. Принцип действия основных узлов преобразователя 7 1-3. Выбор типа силовых полупроводниковых коммутирующих элементов преобразователя ......
Глава вторая. Основные свойства импульсных усилителей
мощности на тиристорах.........14
2-1. Краткий обзор и классификация тиристорных усилителей мощности для нереверсивных электроприводов
2-2. Импульсные усилители мощности для реверсивных электроприводов ..........
2-3. Анализ переходных процессов в устройствах выключения тиристоров и синтез параметров УВТ ... 36
Глава третья. Реверсивный электропривод с поочередным
законом коммутации тиристоров.......57
3-1. Функциональная схема электропривода ....
3-2. Электромеханические характеристики . . 61
3-3. Некоторые динамические свойства системы ШИП—Д 70
3-4. Экспериментальные характеристики электропривода 78
Глава четвертая. Нереверсивные электроприводы . . 83
4-1. Электропривод с транзисторным импульсным усилителем мощности........... 83
4-2. Электропривод с автоматическим динамическим торможением с тиристорным импульсным усилителем мощности............94
4-3. Электропривод с тиристорным импульсным усилителем мощности без тормозной цепи.....102
Литература.....,,,,.,... 107
Цена книги: 50руб.
