Описание универсального лабораторного стенда. Для проведения необходимых экспериментальных исследований универсальный лабораторный стенд в своем составе имеет трехфазный широтно-импульсный

Для проведения необходимых экспериментальных исследований универсальный лабораторный стенд в своем составе имеет трехфазный широтно-импульсный преобразователь. Трехфазный ШИП представляет собой мост на IGBT-транзисторах, собранных в одном силовом модуле. Два плеча моста используются для получения реверсивного ШИП для питания якоря ДПТ НВ. Оставшееся плечо используется в качестве нереверсивного ШИП для питания обмотки возбуждения ДПТ НВ. Схема силовой части трехфазного широтно-импульсного преобразователя приведена на рисунке 10.

Широтно-импульсный преобразователь может работать в двух режимах:

1) Симметричный – поочередное включение диагональных транзисторов VT21, VT22, VT23, VT24.

2) Несимметричный – включение диагональных транзисторов. При реверсе включаются другая пара транзисторов.

Каждый из режимов имеет следующие особенности:

1. Симметричный режим:

– Диапазон изменения скважности составляет от 0 до 255, что соответствует изменению напряжения –U_max..+U_max.. При этом выходное напряжение будет равно 0 при скважности 127.

– Большие пульсации выходного тока, однако, при этом ток носит непрерывный характер.

Рисунок 10 – Схема силовой части трехфазного ШИП

– Возможность работы в режиме рекуперативного торможения во всем диапазоне скоростей. Рекуперация тока осуществляется за счет ЭДС самоиндукции.

2. Несимметричный режим:

– Меньшие пульсации выходного тока, однако, при этом возможен режим прерывистого тока.

– Режим рекуперативного торможения наступает только при значении противо-ЭДС двигателя больше напряжения в цепи постоянного тока.

Пример алгоритма идеальной работы пары транзисторов «левый верхний – правый нижний»:

– Верхний правый VT25 – всегда закрыт.

– Нижний правый VT26 – включается в соответствии со скважностью.

– Верхний левый VT21 – всегда открыт.

– Нижний левый VT22 – всегда закрыт.

Однако, для управления IGBT-транзистором нужно напряжение. Верхний транзистор включается от конденсатора, который нужно периодически заряжать. Поэтому реальная работа левой пары транзисторов имеет следующий вид:

– Нижний левый VT22 – открывается на короткие промежутки времени для заряда конденсатора.

– Верхний левый VT21 – закрывается на время «открыт нижний транзистор плюс паузы для защиты от токов короткого замыкания»

Универсальный стенд позволяет исследовать работу трехфазного широтно-импульсного преобразователя на активную, активно-индуктивную и двигательную (активно-индуктивную с противо-ЭДС) нагрузку.

Для проведения необходимых измерений в состав универсального стенда входят измерительные приборы, позволяющие измерять действующие и средние значения постоянного и переменного тока и напряжения.

Стенд также позволяет осуществить индикацию измеренных величин и передачу данных на компьютер через интерфейс RS485.

Для более детального исследования работы трехфазного широтно-импульсного преобразователя необходим осциллограф (желательно с памятью).