Пастаўшчыкі прылад зваротнай сувязі па энергіі для пераўтваральнікаў частоты нагадваюць вам, што ў традыцыйных сістэмах кіравання частатой, якія складаюцца з пераўтваральнікаў частоты, асінхронных рухавікоў і механічных нагрузак, калі патэнцыйная нагрузка, якая перадаецца рухавіком, зніжаецца, рухавік можа знаходзіцца ў стане рэкуператыўнага тармажэння; або калі рухавік запавольваецца з высокай хуткасці да нізкай (у тым ліку падчас паркоўкі), частата можа раптоўна знізіцца, але з-за механічнай інерцыі рухавіка ён можа знаходзіцца ў стане рэкуператыўнай выпрацоўкі энергіі. Існуе два метады апрацоўкі рэкуператыўнай энергіі пераўтваральніка частоты: адзін - гэта метад разраду энергіі супраціўлення; іншы метад - гэта метад зваротнай зваротнай сувязі. Метад зваротнай сувязі - гэта структура "падвойнай ШІМ", якая складаецца з цалкам кіраваных камутацыйных элементаў, але яго высокі кошт абмяжоўвае яго шырокае выкарыстанне. Ніжэй прыведзены ўводзіны ў новы метад зваротнай сувязі для рэкуперацыі энергіі ў пераўтваральніку частоты.
Прынцып працы зваротнай сувязі па энергіі
Зваротная сувязь рэкуператыўнай энергіі заключаецца ў вяртанні ў электрасетку назапашанай электрычнай энергіі на абодвух канцах фільтруючага кандэнсатара, якая выпрацоўваецца рухавіком у стане рэкуператыўнага тармажэння. Для схемы зваротнай сувязі павінны быць выкананы дзве ўмовы:
(1) Калі пераўтваральнік частоты працуе нармальна, прылада зваротнай сувязі не працуе. Прылада зваротнай сувязі працуе толькі тады, калі напружанне на шыне пастаяннага току перавышае пэўнае значэнне. Калі напружанне на шыне пастаяннага току вяртаецца да нормы, прыладу зваротнай сувязі неабходна своечасова адключыць, інакш гэта павялічыць нагрузку на ланцуг выпрамніка.
(2) Ток зваротнай сувязі інвертара павінен быць кіраваным.
Інвертарная секцыя
Тырыстары V1-V6 утвараюць трохфазную маставую інвертарную схему. Тырыстары маюць такія перавагі, як нізкі кошт, простае кіраванне, надзейная праца і развітая тэхналогія. Аднак тырыстары з'яўляюцца паўкіраванымі кампанентамі, і схема інвертара, якая складаецца з тырыстараў, павінна забяспечваць мінімальны вугал інвертара большы за 30°, інакш лёгка прывесці да паломкі інвертара, але гэта прывядзе да таго, што нармальнае напружанне шыны пастаяннага току будзе вышэй за напружанне інвертара. Схема інвертара, якая складаецца з тырыстараў, можа запусціць інвертар, выдаючы запускальны імпульс, але не можа спыніць яго, адмяніўшы запускальны імпульс. Калі запускальны імпульс будзе адменены падчас інверсіі, гэта прывядзе да сур'ёзных наступстваў у выглядзе паломкі інверсіі. Таму неабходна выкарыстоўваць метад адключэння ланцуга пастаяннага току для спынення інвертара.
Функцыя VT мае два аспекты: адзін — кіраванне запускам або прыпынкам інвертарнай схемы. Калі VT уключаны, пастаяннае напружанне падаецца на мост інвертара для запуску інвертара; калі VT выключаны, ланцуг пастаяннага току размыкаецца, і інвертар спыняецца (у гэты час запускальны імпульс неабавязковы). Нармальнае напружанне шыны пастаяннага току складае прыблізна 600 В пастаяннага току (з улікам ваганняў напружання сеткі ў ± 10%). Пуск і прыпынак інвертара залежыць ад велічыні напружання шыны пастаяннага току і выкарыстоўвае гістэрэзіснае кіраванне. Калі напружанне шыны пастаяннага току вышэй за 1,2 × 600 В, інвертар запускаецца, а калі ніжэй за 1,1 × 600 В, інвертар выключаецца. Іншая функцыя VT — кіраванне велічынёй току інвертара.
Кіраванне токам інвертара
Пры рэверсе напружанне шыны пастаяннага току і напружанне інвертара падключаюцца паралельна з аднолькавай палярнасцю, і напружанне шыны вышэйшае за напружанне інвертара. Індуктыўнасць L выкарыстоўваецца для балансавання розніцы напружанняў. Кіраванне VN можа выкарыстоўваць метад кіравання токам з дапамогай ШІМ-гістэрэзісу, і тут выкарыстоўваецца метад гістэрэзісу току.
Калі iL < I Α L-IL, VT праводзіць; пастаянны ток падаецца на індуктар L і мост інвертара, утвараючы ток у шляху 1, і ток iL пачынае расці; калі iL перавышае I3 L+IL, VT выключаецца, і індуктар працягвае працякаць праз дыёд D. Ток iL пачынае памяншацца. Калі iL падае да I3 L-IL, VT зноў праводзіць, і iL зноў пачынае расці. Дзякуючы зменам уключэння/выключэння VT, ток інвертара iL падтрымліваецца на зададзеным значэнні I3, і незалежна ад таго, як змяняецца пікавае значэнне напружання інвертара, дзякуючы выкарыстанню высокачастотнага пераключальніка, індуктыўнасць L можа быць вельмі малой.
Карацей кажучы, праводнасць VN павінна адначасова адпавядаць двум умовам: (1) пастаяннае напружанне Uc вышэйшае за верхнюю мяжу ўсталяванага напружання; (2) калі ток інвертара iL меншы за ніжнюю мяжу ўсталяванага току.
Адключэнне ТН павінна адпавядаць адной з наступных двух умоў: (1) напружанне пастаяннага току Uc ніжэйшае за ніжнюю ўстаноўленую мяжу напружання; (2) калі ток інвертара iL перавышае ўстаноўленую верхнюю мяжу.
Каб пазбегнуць частых пераключэнняў ТН, для напружання Uc і току iL выкарыстоўваецца гістэрэзіснае кіраванне, а шырыня контуру роўная рознасці паміж устаноўленымі верхняй і ніжняй межамі.
Разлік індуктыўнасці
Каб спрасціць разлік і ігнараваць імгненнае змяненне напружання інвертара Vd Β, якое лічыцца пастаяннай велічынёй, можна атрымаць наступнае ўраўненне: L diL dt=Uc Ud Β Рашэнне ўраўнення дае t1=2ILL Uc Ud Β, дзе IL - шырыня гістэрэзісу току;
Uc - пастаяннае напружанне; Ud Β - сярэдняе значэнне напружання інвертар.
У інтэрвале t2 VT выключаецца, і напружанне працягвае працякаць праз D.
Існуе наступнае ўраўненне: L diL dt=- Ud Β Рашэнне: t2=2ILL Ud Β Перыяд зрэзу: T=t1+t2=2ILLUc Ud Β (Uc Ud Β) Частата зрэзу: f=Ud Β (Uc Ud Β) Індуктыўнасць IILLUc: L=Ud Β (Uc Ud Β) 2ILUCf. Прыведзенае вышэй ураўненне паказвае, што калі f вельмі высокае, L вельмі малое. Гэта адрозніваецца ад тыповых тырыстарных інвертарных схем. Прыведзеная вышэй формула можа быць выкарыстана ў якасці асновы для выбару індуктыўнасці.
Разлік току разраду кандэнсатара
Толькі калі напружанне праводзіць, з кандэнсатара можа працякаць ток разраду. Такім чынам, сярэдняе значэнне току разраду складае: Ic=t1 TI 3 L. Падстаўляючы прыведзеную вышэй формулу ў формулу цыклу рэзультату, атрымліваем вынік: Ic=Ud Β Uc I 3 L