Об электровозах!

[Sancio]

Сообщение от Olhan

Я правильно понимаю, что задача самого инвертора только в преобразовании постоянного тока в переменный заданной частоты, и что сам он эту частоту не выбирает, а задают её управляющие схемы извне? Или эти схемы как раз входят в то, что здесь называют инвертором?

Правильно ли я понимаю, что основное ноу-хау (помимо создания мощных полупроводников) именно в алгоритме выбора частоты?

Основное ноу-хау не в создании мощных полупроводников (это хлеб и тайны других фирм, создатели ЧП их только используют) а именно в создании управляющих алгоритмов и компоновки электроники в одно изделие. Понимаете, в виду большой мощности переключаемых импульсов такие схемы становятся при неудачной компоновке мощнейшим источником помех всей окружающей электронике. Страдает и своя управляющая, а это уже чревато выгоранием силовых модулей инвертора, включенных не так и не вовремя. Поэтому есть множество технологических тонкостей для снижения излучения. От многослойных (малофонящих) шин до взаимной компоновки, демферных элементов... Иной раз для нормализации работы изделия достаточно изменить частоту ШИМ или просто по другому проложить какой-нибудь провод. До сих пор эта задача не поддается полноценному моделированию. Общие правила и примерные расчеты есть, но на практике всегда возникают нюансы.
Теперь об алгоритмах.
Сам инвертор без программ - просто набор быстродействующих силовых ключей, соединённых определённым образом. В схему управления ЧП(инвертором) поступает внешний управляющий сигнал(ы) задающие частоту (скорость) и/или вращающий момент. А алгоритмы инвертора в самом простом f/U случае формируют модулированный по синусоиде ШИМ для получения на двигателе требуемой частоты и напряжения (напряжение определяется параметрами двигателя и выбранной типовой кривой f/U). При этом ток двигателя отслеживается только на отсутствие перегрузки. Но большого момента на низких оборотах этот алгоритм не обеспечивает, да и точность с быстродействием регулировки от возмущающих воздействий оставляет желать лучшего. Но он прост и широко применяется в приводах вентиляторов, насосов, грузоподъемных механизмах.. Везде, где нет высоких требований к стабильности, точности скорости или работе на малых оборотах.
Для требовательных нагрузок существует т.н. векторный режим. Он позволяет регулировать асинхронный двигатель аналогично коллекторному - изменяя независимо момент на валу и обороты.
В этом режиме электроника инвертора высчитывает (или получает от датчика положения) условное положение ротора, скорость его вращения и формирует согласно этому ток по амплитуде, частоте и фазе согласно требуемому. Таким образом формируется нужный мгновенный магнитный поток (то есть момент) развиваемый АТД. Для таких расчетов требуется знать много параметров двигателя (температура обмоток, индуктивность, взаимоиндуктивность...) Но в результате на выходе мы получаем задаваемый внешним контуром управления регулируемый момент вплоть до максимального на любых оборотах, от 0 до рабочей частоты двигателя и постоянную мощность на частотах свыше рабочей. А так же возможность оперативно компенсировать возмущающие воздействия без изменения скорости вращения.
И вот этих алгоритмов уже много, каждый ищет наилучший. Есть типовые, открытые и есть фирменные, закрытые.