Қазіргі таңда әлемде электрқозғалтқыштың сан алуан турлері бар. Олардың барлығы бір бірімен салыстырғанда бірқатар басымдықтарға және кемшіліктерге ие. Ең көп таралғандары асинхронды және синхронды қозғалтқыштар болып табылады, бірақ екеуінде де айналдыру элементінде айтарлықтай үлкен күш түсірілген кезде іске қосылуында қиындықтар туындайды. Осы ретте айналдыру моментінің мәні кедергі моментіне қарағанда аз мәнді ие болады (Майн > Мкед), ал іске қосу тогы (/іқ) айтарлықтай үлкен мәнге ие болады. Бұл көрсеткіштер электр қозғалтқышын іске қосу кезінде істен шығуына себепші болады.
Осыған орай айналдыру элементінде жеткілікті жүктеме кезіндегі электр қозғалтқышының іске қосу тогын төмендету арқылы, іске қосу моментінінің мәнін арттыру керек болады.
Бұл талаптар вентильді асинхронды қозғалтқыш үшін тиімді болып табылады(ВАҚ) [1]. ВАҚ-тың құрылымдық схемасы 1 суретте көрсетілген. ВАҚ фазалық роторы бар асинхронды қозғалтқыштан (ФРАҚ) және екі жиілікті түрлендіргіштен (JKT) тұрады.
1-сурет ВАК,-тын структуралык құрыпымы
Екі жиілікті түрлендіргіштің болуы жылдамдықты реттегіштің, coscp, ПӘК, гармоникалық коэфициент сияқты жоғары энергетикалық көрсеткіштері бар, кез
келген айналымдағы қозғалтқыш білігінің моментін реттегіштің неғұрлым мүмкін болатын екілік ток көзі бар екенін білдіреді[2]. Жиілікті түрлендіргіштер тәуелді кернеу инверторынан (ТКИ) [3] және автономды кернеу инверторынан тұрады (АКИ).
Бұл жұмыста автономды кернеу инверторынің моделі MATLAB ортасында моделденген (2 - сурет).
ВАҚ моделденуі жүзеге асырылатын [4][5][6] жұмыстар белгілі. Автономды кернеу инверторы моделінің басты ерекшелігі инвертордың векторлы басқару жүйесі болып табылады. Күшті электронды кілт ретінде үш фазалы айнымалы кернеудің көзінен қоректенетін және инверторлаудың үш фазалық көпірлік сұлбасына қосылған IGBT қолданылады. Ток алдымен үш фазалы көпірлік түзету сұлбасымен, кейін реттелу арқылы тұрақты токтың сүзгі буыны арқылы өтеді. IGBT инверторының басқару импульсіне берілетін «д» кіріс нүктесі болады. Инвертордың шығыс мәніндегі эр фаза (А, В, С) реттегіш LC- фильтрлері арқылы өтеді, содан соң (Measure) өлшеу блогы (ри) өлшемінде фазалық кернеуді өлшеуді жүзеге асырады, осылайша блок өлшенген кернеуді максимальді мәнінен фаза-жер кернеуінің номиналды мәніне дейін түрлендіреді:
125
Мұндағы Vnom - кернеудің номиналды мәні, Vrms- кернеудің әсерлік мәні.
Vabc шығыстан vabc(pu) кіріске кернеу реттегішінен және жиілігінен (Voltage and Frequency Regulator) өлшенген кернеу беріледі. Vref (pu) және Fabc басқару блоктары кернеу мен жиіліктің таңдап алған мәндерін орналастыру үшін қажет болады, осылайша қажетті параметрлерді реттеуді жүзеге асырады. Реттегіштің блогы жиілік синтезаторынан (DiscreteVirtuaI PLL), үш фазалы жүйеден екі фазалық жүйеге түрлендіретін блоктан - Parke, Рі-регуляторынан тұрады. (3- сурет).
3 сурет. (Voltage and Frequency Regulator) реттегіш блогынын іпгік компоненпері
Abc-тен dqO-re токтың үш фазалы жүйесін түзету үшін, abc_to_dqO Transformation түрледіргіш блогын қолданамыз. Kepi түзету үшін dqO_to_abc Transformation түзеткіш блоктары қолданылады.
Осы жұмыстың автономды кернеу инверторының математикалық моделі 4- суретте кескінделген.
4 сурет. Кернеу ннверторынын математикалык моделінін процестерінін диаграммасы
Бірінші диаграммада тұрақты ток сілтемесінің сүзгісі арқылы өтетін түзеткіштің
үш фазалы көпір сұлбасындағы кернеудің ауысу процессін сипаттайтын қисық сызық
берілген. Екінші диаграмма IGBT модулінің электронды кілттерінің A және B
126
фазалары арасындағы потенциалдар айырымын сипатттайды. Үшінші диаграмма асинхронды вентильді қозғалтқыштың қоздыру орамасына берілетін инвертордың шығыс кернеуінің жиілігін, амплитудасын, формасын көрсетеді.
Кернеудің автономды инверторының математикалық моделі (Voltage and Frequency Regulator) кернеу мен жиіліктің реттегішінің арқасында жеңіл және жәй іске қосуды қамтамасыз ететін қозғалмайтын ротордағы айналмалы магниттік өрісті тудыратын және де электроқозғалтқышты алудың сенімділігі мен ұзақ жұмыс жасауын арттыратын вентильді асинхронды қозғалтқыштың қоздыру орамасын ток көзімен қамтамасыз етеді.
Әдебиеттер тізімі:
- Гуляев И.В., Юшков И.С. Ток фазасын басқарушы асинхронды вентильді қозғалтқыш. Saarbruecken, Germany, LAP LAMBERT баспасы Academic Publishing GmbH and Co. KG - 183c. ISBN: 978- 3-8443-5731-8.
- Гуляев И.В., Тутаев Г.М., Юшков И.С. Кернеу инверторынан ток көзін алатын асинхронды вентильді қозғалтқыш. 2011ж. № 02. - С. 20-23.
- Екілік ток көзі бар қозғалтқышты басқару әдістері жэне оны жүзеге асыратын құрылғы.Пат. №2427069 Ресей федерациясы МПК H 02 P 1/26, H 02 P 25/02, H 02 P 27/05 20.08.2011 ж.
- Гуляев И.В., Тутаев Г.М. Вентилді асинхронды қозғалтқыш негізінде электромеханикалық процестерді жалпылай электромехникалық жүйеде модельдеу. Саранск, 2004. 108 бет.
- Гуляев И.В. Тұрақты магниті бар синхронды қозғалтқышты датчиксіз басқару. I И.В. Гуляев, М.А. Бобров, И.С. Юшков жэне т.б. // Ғылыми-техникалық жаршы Поволжья. - 2015. - № 6. - С. 119-122.
- Гуляев И.В. Тұрақты магниті бар синхронды қозғалтқышты векторлы басқару. / И.В. Гуляев, А.В. Волков, А.А. Попов и др. // Ғылыми-техникалық жаршы Поволжья. - 2015. - № 5. - С. 187-191.