Лужнев А.И.
Электропривод с вентильным реактивным двигателем (ВРД) является одним из наиболее перспективных видов электропривода. Имея высокие регулировочные свойства, привод с ВРД обладает большей надежностью в сравнении с коллекторным приводом постоянного тока и превосходит по КПД асинхронный привод с частотным регулированием.
ВРД состоит из электромеханического преобразователя, силового полупроводникового преобразователя и устройства управления и имеет питание от сети постоянного тока или аккумуляторной батареи. Для расширения возможностей применения ВРД необходимо обеспечить работоспособность двигателя при питании от сети переменного тока. В данной работе поставлена задача разработки схемы питания ВРД от сети переменного тока и математического моделирования работы при таком питании. В качестве такой предложена схема питания ВРД от трехфазного выпрямителя (ТВ), снабженного емкостным буфером энергии (БЭ), в котором аккумулируется энергия отключаемой фазы двигателя.
Особенностью такой схемы является то, что БЭ создает емкостный характер нагрузки выпрямителя. Для исследования создана математическая модель неуправляемого ТВ с емкостным БЭ в среде MathCAD. В ней питающая сеть представлена тремя источниками фазного синусоидального напряжения и тремя активными сопротивлениями фаз. Реальная ВАХ диодов заменена кусочно-линейной аппроксимацией. При прямом смещении диод представлен линейным сопротивлением, участок снижения потенциального барьера учитывается введением дополнительной ЭДС. При обратном смещении диод представлен обратным сопротивлением. БЭ представлен параллельно подключенным активным сопротивлением и ёмкостью. Модель ТВ с БЭ представляет собой систему уравнений, составленную на основе схемы замещения преобразователя по методу узловых потенциалов. При моделировании средствами MathCAD на каждом шаге итерации определяется напряжение на диодах и на выходе выпрямителя. По ним формируется конфигурация схемы (открытое или закрытое состояние диодов) и определяется напряжение накопленное на ёмкости. Данная модель выпрямителя использу-ется в полной математической модели ВРД при работе от сети переменного тока, на основе которой проведены исследования режимов работы двигателя и оценка влияния питающего напряжения на его характеристики.