Жесткий шунтирующий вентиль

        Жесткий шунтирующий вентиль (Рисунок 5.12) является защитным модулем. Он представляет собой короткозамкнутый тиристор, с собственной управляющей электроникой и прерывателем. Жесткий шунтирующий вентиль (СВН) используется только в критических ситуациях для инверторов тяговых преобразователей. Он быстро разряжает цепь звена постоянного тока и поглощает накопленную энергию электродвигателей и линии питания во избежание повреждения других компонентов.

Рисунок 5.12 - Модуль шунтирующего вентиля.

      Жесткий шунтирующий вентиль срабатывает по сигналу бока управления тяговым преобразователем.

      Условия срабатывания защиты:

- сигнал об ошибке с генераторов стробирующих импульсов на биполярных транзисторах с изолированным затвором, (контроль за процессом установки тягового преобразователя);

- потеря питания 24 В на шунтирующий вентиль;

- скорость изменения напряжения в звене постоянного тока слишком высока;

- избыточный ток на фазах электродвигателя.

Импульсный инвертор

       Импульсный инвертор состоит из однофазных модулей. Инвертер обеспечивает трехфазный переменный ток с регулируемой частотой и напряжением на выходных клеммах U, V, W.

         В принципе, биполярные транзисторы с изолированным затвором можно упрощенно описать как очень быстрые переключатели. Используя эту модель, можно представить, что три выходные клеммы: U, V, W условно переключаются на '+' или '-' емкости цепи напряжения звена постоянного тока. Схема переключения (Рисунок 5.13) выбрана таким образом, что появляется синусоидальный сигнал.

Рисунок 5.13 – Электрическая схема импульсного инвертора

         На рисунке 5.14 показаны напряжения между двумя клеммами. Максимально возможная амплитуда сопряженного выходного напряжения зависит от уровня напряжения звена постоянного тока Ud.

Рисунок 5.14 – Напряжения между двумя клеммами в полном рабочем цикле импульсного инвертора.

          Среднеквадратичное значение выходного тока может регулироваться путем изменения коэффициента использования преобразователя на биполярных транзисторах с регулируемым затвором. Частота повторений формы кривой выходного напряжения соответствует выходной частоте импульсного инвертора.

Рисунок 5.15 – Инвертор в режиме синхронизации.

        При торможении направление крутящего момента на валу электродвигателя противоположно направлению вращения. Напряжение и ток сильно смещены по фазе. Благодаря основному напряжению импульсный инвертор может усиливать такой фазовый сдвиг между напряжением и током.

Рисунок 5.16– Положение фаз напряжения и тока при торможении.