Описание универсального лабораторного стенда

 

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 1.

 

Широтно-импульсный преобразователь может работать в двух режимах:

1) Симметричный – поочередное включение диагональных транзисторов.

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

 

 

Рисунок 1 – Схема силовой части трехфазного ШИП

 

Каждый из режимов имеет следующие особенности:

1) Симметричный режим:

· Выходное нулевое напряжение соответствует скважности 127 при диапазоне скважности 0..255, соответствует изменению напряжения –U_max..+U_max.

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

· 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 – всегда закрыт.

· Нижний правый – включается в соответствии со скважностью.

· Верхний левый – всегда открыт.

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

· Верхний левый – 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).

Порядок проведения опытных исследований