Image 015

W7 - 4

Dla spotykanych w praktyce częstotliwości f) rzędu kilku kHz, czas martwy przekształtnika tranzystorowego jest mniejszy niż prostownika tyrystorowego, stąd lepsze jego właściwości dynamiczne. Schemat blokowy napędu jest taki sam jak na rys. 3.28.

3.8.4. Porównanie napędów z przekształtnikiem tranzystorowym i prostownikiem tyrystorowym

Do zalet napędu z przekształtnikiem tranzystorowym należą:

-    lepsze właściwości dynamiczne,

-    prostsza struktura napędu czterokwadrantowego,

-    lepszy współczynnik mocy układu bliski jedności (coscp«l).

Wadą jest konieczność uzupełnienia układu o prostownik tyrystorowy, jeżeli chce się uzyskać zwrot energii do sieci zasilającej podczas hamowania odzyskowego.

Silniki obcowzbudne lub silniki prądu stałego z magnesami trwałymi zasilane z przekształtników tranzystorowych są stosowane przede wszystkim w urządzeniach wymagających doskonałych właściwości dynamicznych układów napędowych, np. w robotach przemysłowych, obrabiarkach sterowanych numerycznie, itp.

WYKŁAD 7 3.8. Silnik obcowzbudny zasilany z przekształtnika tranzystorowego

Tyrystory są elementarni energoelektronicznymi pólsterowalnymi, tzn. za pomocą impulsów sterujących (bramkowych) można je w dowolnej chwili wprowadzić w stan przewodzenia, o ile potencjał anody jest większy od potencjału katody. Natomiast wyłączenie przewodzącego tyrystora pracującego w układzie prostownikowym nie może nastąpić w dowolnej chwili, lecz dopiero po zaistnieniu warunków do realizacji kolejnej komutacji w danej grupie tyrystorów (anodowej lub katodowej). Powoduje to wystąpienie czasu martwego t₀ zależnego od liczby pulsów przekształtnika, co niekorzystnie wpływa na właściwości dynamiczne prostownika tyrystorowego. Przy dużych wymaganiach dotyczących dynamiki napędu także rewersja momentu silnika obcowzbudnego w układzie z tyrystorowym prostownikiem nawrotnym może być procesem zbyt długotrwałym, szczególnie przy sterowaniu rozdzielonym prostowników składowych. Dlatego w układach napędowych z silnikiem obcowzbudnym coraz szerzej są stosowane przekształtniki zbudowane z elementów energoelektronicznych w pełni sterowanych, głównie tranzystorów bipolarnych z izolowaną bramką (IGBT).

3.8,1. Przekształtnik tranzystorowy nienawrotny (icdnokwadrantowy)

Schemat układu napędowego z silnikiem obcowzbudnym zasilanym z przekształtnika tranzystorowego nienawrotnego przedstawiono na rys. 3.37.a. Prostownik diodowy stanowi źródło nieregulowanego napięcia stałego U_c. Tranzystor T może znajdować się w dwóch stanach pracy:

-    blokowania, w którym prąd emitera tranzystora jest równy zero (tranzystor niewysterowany),

-    nasycenia, kiedy tranzystor przewodzi prąd przy minimalnym spadku napięcia (tranzystor wysterowany).

Przełączanie między tymi stanami odbywa się cyklicznie, z częstotliwością od kilkuset do kilku tysięcy Hz.. W przedziale, gdy tranzystor T znajduje się w stanie nasycenia prąd wirnika silnika narasta i zamyka się w obwodzie: prostownik - tranzystor T - silnik - prostownik. Po zdjęciu impulsu sterującego i przejściu tranzystora w stan blokowania prąd wirnika silnika, maleje i

Rys. 3.27. Układ napędowy z silnikiem obcowzbudnym zasilanym z przekształtnika tranzystor o-

weęo nienawrotnego fa) oraz przebiegi napięcia zasilania i prądu silnika (b)