Кулинич Ю. М.
Рассмотрены основные типы статических преобразователей: управляемые и неуправляемые выпрямители, однофазные и трехфазные инверторы, четырехквадрантный преобразователь, выполненные на современной элементной базе. Подробно описаны электромагнитные процессы в асинхронном двигателе при векторном управлении. Особое внимание уделено методу прямого управления моментом двигателя. Описанные в работе преобразователи промоделированы в программе Matlab/Simulink, представлены результаты моделирования. Для студентов специальностей 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника», 13.06.01 «Электротехнические комплексы и системы», изучающих электротехнические дисциплины дневной и заочной форм обучения. Может быть полезно для инженерно-технического персонала, занимающегося практическими вопросами преобразования электроэнергии.
ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. НЕУПРАВЛЯЕМЫЕ ВЫПРЯМИТЕЛИ 4
1.1. Однофазный выпрямитель с нулевым выводом 4
1.1.1. Работа выпрямителя при активной нагрузке 4
1.1.2. Работа выпрямителя при активно-индуктивной нагрузке 12
1.1.3. Работа выпрямителя при активно-емкостной нагрузке 18
1.1.4. Работа выпрямителя на противоЭДС 21
1.2. Однофазный мостовой выпрямитель 24
1.3. Сравнительный анализ схем выпрямителей 28
ГЛАВА 2. УПРАВЛЯЕМЫЕ ВЫПРЯМИТЕЛИ 30
2.1. Однофазный управляемый выпрямитель с нулевым выводом 30
2.1.1. Работа выпрямителя при активной нагрузке 30
2.1.2. Работа выпрямителя при активно-индуктивной нагрузке 36
2.1.3. Анализ энергетических показателей управляемого выпрямителя 39
2.1.4. Управляемый выпрямитель с нулевым вентилем 41
2.1.5. Мостовой выпрямитель с неполным числом управляемых вентилей 45
2.1.6. Процесс коммутации в схеме управляемого выпрямителя 47
ГЛАВА 3. ТРЕХФАЗНЫЕ ВЫПРЯМИТЕЛИ 56
3.1. Трехфазный выпрямитель с нулевым выводом 56
3.1.1. Работа выпрямителя при активной нагрузке 56
3.1.2. Работа выпрямителя при активно-индуктивной нагрузке 59
3.2. Трехфазный мостовой выпрямитель 66
3.3. Трехфазный мостовой управляемый выпрямитель 70
3.3.1. Учет коммутации в схеме трехфазного управляемого выпрямителя 75
3.4. Энергетические характеристики трехфазных выпрямителей 78
ГЛАВА 4. АВТОНОМНЫЕ ИНВЕРТОРЫ 82
4.1. Автономный инвертор тока 82
4.2. Параллельный инвертор тока 86
4.3. Автономный инвертор напряжения 91
4.4. Трехфазный автономный инвертор напряжения 94
4.5. Регулирование напряжения инверторов 99
4.5.1. Метод широтно-импульсного регулирования 99
4.5.2. Метод широтно-импульсной модуляции 103
4.6. Трехфазный трехуровневый автономный инвертор напряжения 106
4.7. Четырехквадрантный преобразователь 111
ГЛАВА 5. ВЕДОМЫЕ СЕТЬЮ ИНВЕРТОРЫ 120
5.1. Процесс инвертирования тока 121
5.2. Работа мостового ведомого сетью инвертора 124
ГЛАВА 6. ВЕКТОРНОЕ УПРАВЛЕНИЕ АСИНХРОННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ 131
6.1. Системы преобразования координат 131
6.1.1. Понятие обобщенного вектора 131
6.1.2. Неподвижная двухфазная система координат, преобразования Кларк 133
6.1.3. Вращающаяся система координат . Преобразования Парка 138
6.2. Уравнения статора и ротора в векторной форме 143
6.3. Обобщенная электрическая машина 146
6.4. Уравнение электромагнитного момента 147
6.5. Модель роторной цепи 150
6.6. Имитационные модели асинхронного двигателя 151
6.6.1. Структурная схема модели двигателя в переменных состояниях 151
6.6.2. Структурная схема модели двигателя, представленная передаточными функциями 154
6.6.3. Моделирование работы асинхронного двигателя 159
6.7. Модель управления электромагнитным моментом 165
6.8. Модель векторного управления асинхронным двигателем 167
6.8.1. Компенсация перекрестных связей в каналах регулирования 169
6.8.2. Моделирование системы векторного управления 170
ГЛАВА 7. ПРЯМОЕ УПРАВЛЕНИЕ МОМЕНТОМ 173
7.1. Сущность прямого управления крутящим моментом 175
7.2. Имитационная модель электропривода 179
7.2.1. Расчет параметров регулятора скорости 184
7.3. Результаты компьютерного моделирования 186
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 189
