2tom309

8. energoelektronika 620

Na rysunku 8.46a, b przedstawiono falownik rezonansowy szeregowy; jest on falownikiem napięcia FRN, zawory winny być bocznikowane szybkimi diodami zwrotnymi, częstotliwość taktowania f_p < f_L, zwykle f_p % 0,9/. Falownik rezonansowy równoległy podano na rys. 8.46c,d; jest on falownikiem prądu FRP, zawory nie wymagają bocznikowania diodami, częstotliwość taktowania f_p > f_L, zwykle/,«(1,1 -r1,3)/ . Przy stałej f_L i f_p stosuje się zwykle FRN, przy zmiennym obciążeniu (zmiany R,, L_Ł) stosuje się zwykle FRP.

Sterowanie FR może być niezależne lub uzależnione od obciążenia przez sprzężenie zwrotne z chwilami przejścia przez zero wartości i_c, u_L. Regulację mocy P_L można zrealizować albo przez sterowanie U_d, albo przez zmianę stosunku f_p/f_L, albo stosując oba sposoby jednocześnie. FR wymagają zwykle zastosowania odrębnych układów rozruchowych w celu osiągnięcia stanu ąuasi-ustalonego. Przebiegi prądowe mogą być ciągle lub impulsowe.

Falowniki rezonansowe stosuje się głównie w elektrotermii (układy jednofazowe), np. spawanie łukowe, topienie indukcyjne itp., ale także do zasilania ozonatorów, wzbudników generatorów ultradźwięków, lamp jarzeniowych itd. Można budować FR wielofazowe do zasilania szybkoobrotowych silników indukcyjnych. Opracowano prototypy FR wielomodowych, tj. mających dwie (lub więcej) częstotliwości rezonansowe, o polepszonych właściwościach regulacyjnych.

8.3.5. Bezpośrednie przemienniki częstotliwości (cyklokonwertory)

Każdy podwójny przekształtnik prądu stałego, odpowiednio sterowany sygnałem przemiennym małej częstotliwości, może służyć jako bezpośredni przemiennik częstotliwości, zwany cyklokonwertorem. Aby można było pominąć wpływ składowej zmiennej oraz niesymetrii sterowania na napięcie wyjściowe cyklokonwcrtora, należy ograniczyć zakres zmian częstotliwości napięcia wyjściowego/, do następujących wartości:

0 ^/₂ ^ j/i dla przekształtników 6-pulsowych

0 Z y Z dla przekształtników 12-pulsowych

gdzie /, — częstotliwość napięcia zasilania.

Sterowanie cyklokonwertora może się odbywać w układzie otwartym przez odpowiednie formowanie funkcji

«l=/lW •

co daje małe prawdopodobieństwo poprawnej pracy, albo w układzie zamkniętym ze sprzężeniem napięciowym lub prądowym. Przy czym sygnał zadający przebiegi czasowe napięcia lub prądu wyjściowego może być sygnałem sinusoidalnym bądź sygnałem trapezowym. W tym ostatnim przypadku przez największą część okresu napięcia wyjściowego cyklokonwertor pracuje z najkorzystniejszym współczynnikiem mocy.

Zastosowanie bezpośrednich przemienników częstotliwości zilustrowano przykładem napędu z silnikiem synchronicznym zasilanym poprzez trzy cyklokonwertory [8.8; 8-16; 8.17], pokazanym na rys. 8.47. Jest to układ z wewnętrznym zadawaniem częstotliwości prądu stojana. Sterowanie odbywa się wg metody orientacji wektora pola, w taki sposób, z.e za pomocą prądu wzbudzenia / utrzymuje się wartość strumienia skojarzonego \ 'P\ ^na ustalonym poziomie, niezależnie od momentu obciążenia oraz. tak steruje prądami faz¹ v> i_y, i_lv, aby wektor prądu stojana ustawiał się zawsze prostopadle do wektora strumienia

8J. PRZEKSZTAŁTNIKI

621

fs. 8.47. Bezpośredni przemiennik częstotliwości (cyklokonwertor) do zasilania i automatycznej regulacji napędu z silnikiem synchronicznym