Электромагнитные и тепловые процессы в силовом преобразователе электропривода переменного тока с синусоидальной широтно-импульсной модуляцией

• Автор: Карпенко, Дмитрий Олегович
• Шифр специальности: 05.09.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 127 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1 АНАЛИЗ ТЕНДЕНЦИЙ РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПЕРЕМЕННОГО
ТОКА НА ОСНОВЕ СИЛОВЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ
11. Основные направления развития современного электропривода переменного тока
1.2. Анализ тенденций развития силовых полупроводниковых преобразователей
в составе электропривода переменного тока
1 3 Анализ тенденций развития систем управления современного асинхронного электропривода на основе силовых полупроводниковых преобразователей
Выводы
2 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ И АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ
ПРОЦЕССОВ В МОДУЛЯХ ЮВТ ТРЕХФАЗНОГО АИН ПРИ
СИНУСОИДАЛЬНОЙ ШИМ И АКТИВНО- ИНДУКТИВНОЙ НАГРУЗКЕ
В КВАЗИУСТАНОВИВШЕМСЯ РЕЖИМЕ
2.1. Математическое описание коммутационных потерь в модулях ЮВТ
2.2. Сравнительный анализ и математическое описание вольт- амперных характеристик ЮВТ
2.3. Математическое описание и анализ электромагнитных процессов в модулях ЮВТ трехфазного АИН при синусоидальной ШИМ и активноиндуктивной нагрузке
Выводы
3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ В МОДУЛЯХ
ЮВТ АИН ПРИ АКТИВНО- ИНДУКТИВНОЙ НАГРУЗКЕ И
СИНУСОИДАЛЬНОЙ ШИМ В КВАЗИУСТАНОВИВШЕМСЯ РЕЖИМЕ
3 .1 Математическое описание тепловых процессов в модуле ЮВТ
3 2 Анализ энергетических потерь в модулях ЮВТ АИН при синусоидальной
ШИМ квазиустановившемся режиме
Выводы

4 АНАЛИЗ КВАЗИУСТАНОВИВШИХСЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ
И ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ В СИСТЕМЕ АИН С СИНУСОИДАЛЬНОЙ ШИМ-
АКЗ ПРИ ВЕКТОРНОМ УПРАВЛЕНИИ С Ч'к сопм
4 1 Математическое описание АКЗ в квазиустановившемся режиме
при векторном управлении с 4 сопь!
4.2 Анализ квазиустановившихся электромагнитных и тепловых процессов в силовых полупроводниковых элементах системы АИН с синусоидальной ШИМ - АКЗ при векторном управлении с4*к сопь!
Выводы
5 РЕАЛИЗАЦИЯ АЛГОРИТМА КОНТРОЛЯ ТЕМПЕРАТУРЫ СИЛОВЫХ
ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ АИН ЭЛЕКТРОПРИВОДА
ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
5.1 Требования к микропроцессорной системе управления при реализации алгоритма контроля температуры силовых полупроводниковых элементов АИН для квазиустановившегося режима электропривода переменного тока
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Программа расчета зависимости средних токов силовых полупроводниковых элементов АИН электропривода АКЗ с 4 сош! от момента нагрузки
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Конструктив силового блока АИН асинхронного электропривода мощностью 150кВт

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. На протяжении последних 30 лет, в связи с появлением все новых и новых силовых полупроводниковых приборов, происходят кардинальные изменения в области регулируемых электроприводов Применение этих приборов позволило разрабатывать и внедрять высокоэффективные, компактные, мощные преобразовательные устройства, требуемые для построения регулируемых приводов переменного тока, которые могут применяться для самых разнообразных целей.
Развитие быстродействующих, полностью управляемых силовых полупроводниковых приборов в совокупности с развитием применяемых в микропроцессорных системах управления электроприводами микроэлектронных компонентов, позволило рассматривать вопросы актуальности применения электропривода не только с точки зрения необходимости регулирования скорости исполнительного механизма, но и контроля момента нагрузки исполнительного механизма, улучшения качества потребляемой из сети и отдаваемой в сеть электрической энергии, что особенно актуально в случае крупных электроприводов.
Существенное увеличение мощности преобразовательных устройств, выполненных на основе современных, быстродействующих, силовых полностью управляемых полупроводниковых приборов, определяет дальнейшие исследования и разработки в области силовых полупроводниковых преобразователей электропривода переменного тока с целью усовершенствования и снижения стоимости силовых преобразователей. Кроме того, для мощных преобразовательных устройств особенно важным аспектом являются функции защиты. Некоторые из этих функций традиционно решаются аппаратными средствами, тогда как эффективное применение других может быть решено только программно. Снижение стоимости силового преобразователя может быть достигнуто благодаря более эффективному использованию силовых полупроводниковых приборов. При-

Таблица З
Тип / параметры 1С(А) ІСшач (А) Г CES(В) T.jmax(°C)
IRGPH50MD2 42 84 1200
CM50DY-24H 50 100 1200
,1-Г
а) б)
Рисунок 11. Схема замещения IGBT International Rectifier- (a), Mitsubishi electric- (б)
-60 -40 -20 0 40 60 80 100
Рисунок 12 Зависимость падения напряжения LJ çe от температуры при различ-
ных значениях тока I ç транзистора 1RGPHMD2