344

344

Struktura ta zapewnia zachowanie stałej wartości stosunku U/f. Falownik taki poprawnie współpracuje z silnikiem obciążonym momentem biernym, uruchamianym przy prędkości równej zero. Uruchomienie takiego falownika, gdy nie zasilony silnik wiruje, prowadzi do hamowania napędu, gdyż w początkowej fazie pracy falownika następuje ładowanie kondensatora filtru, a więc napięcie na nim ma wartość małą i mała też jest częstotliwość impulsowania falownika. Jeżeli silnik wiruje, to jego prędkości odpowiada większa częstotliwość napięcia zasilającego. Zasilenie silnika napięciem o mniejszej częstotliwości od częstotliwości wirowania wprawia go w stan pracy generatorowej. W takim stanie silnik rozpoczyna hamowanie, a jego prąd nie jest kontrolowany. Może to być stan niszczący elementy falownika. Ponadto hamowanie powoduje przekazywanie energii z silnika do kondensatora filtru, a tym samym wzrost jego napięcia. Inercja w zmianie częstotliwości przez przetwornik U/f wywołuje nadążanie za zmianami napięcia z pewnym opóźnieniem. Skutkiem tego w stanie przejściowym, mimo wzrostu napięcia na kondensatorze filtru, silnik hamuje i napięcie na kondensatorze nadal rośnie. Może to prowadzić do napięciowego uszkodzenia elementów falownika. Jednym ze sposobów zapobieżenia takim zjawiskom jest wyposażenie układu w system sterowania logicznego realizującego zasadę: „jeżeli nie wiadomo, w jakim stanie znajduje się silnik, to należy generować napięcie o maksymalnej częstotliwości niezależnie od wartości napięcia, a następnie obniżać częstotliwość (w ciągu pewnego ustalonego czasu) do warto ści wynikającej ze stanu przetwornika U/f".

Postępowanie takie zabezpiecza przed rozpoczęciem hamowania po załączeniu falownika, gdy silnik wiruje, a jednocześnie przy wysokiej częstotliwości moc przekazywana z filtru do silnika jest relatywnie nieduża, co umożliwia szybkie naładowanie kondensatora do zadanej wartości napięcia.

17.3.2. Falowniki napięcia z modulacją impulsową

Podobnie jak w falowniku jednofazowym, można zmieniać wartość podstawowej harmonicznej napięcia wyjściowego przez modulację szerokości ciągu impulsów o amplitudzie Ud i częstotliwości f »f. Impulsy sterujące przełączaniem łączników w gałęziach falownika mogą być wytworzone przez porównanie (komparowanie) trzech przebiegów sinusoidalnych proporcjonalnych do zadanych przebiegów napięć fazowych na wyjściu falownika ze wspólnym, dla trzech faz, przebiegiem piłokształtnym.

Przebieg piłokształtny u_t powinien być zsynchronizowany z przebiegami sinusoidalnymi zadającymi wyjściowe napięcia fazowe falownika. Współczynnik modulacji częstotliwości m_} powinien być liczbą całkowitą nieparzystą podzielną przez 3 (9; 15; 21; 27; ...). Zapewnia to symetrię nieparzystą [ /(-/)=-/(/)] oraz symetrię półokresową [ f{t)=+ T)], Podzielność współczynnika modulacji częstotliwości przez 3 i synchronizm przebiegów powoduje, że falownik jest zawsze sterowany symetrycznie. W napięciach wyjściowych tak sterowanego falownika występują tylko harmoniczne nieparzyste, pełna symetria sterowania we wszystkich fazach powoduje, że w napięciach wyjściowych nie występują subharmoniczne. Przy przejściu przebiegu napięcia zadającego napięcie fazowe przez zero nachylenie przebiegu piłoksztaltnego powinno mieć przeciwny znak niż nachylenie przebiegu zadającego napięcie.

Rys 17.18 ilustruje sposób wytwarzania ciągów impulsów sterujących łącznikami przekształtnika przez poziomowanie trzech przebiegów sinusoidalnych przebiegiem piłokształtnym (17.18a), przebiegi napięć wyjściowych trzech faz, w stosunku do ujemnego bieguna źródła napięcia stałego (17.18b), oraz przebieg jednego napięcia międzyfazowego (17.18c).