Esta nota de aplicación presenta nueva electrónica de potencia para sistemas de transmisión de manejo de materiales. Describe los tipos de unidades, los semiconductores de potencia, los ejemplos y las aplicaciones.
Los montacargas y otros equipos de manejo de materiales tienen una variedad de unidades. Proporcionan energía mecánica para mover materiales, como motores para bombas hidráulicas o propulsión para carretillas elevadoras, y también se utilizan como actuadores auxiliares. direccion. Estos accionamientos consisten en energía electromecánica suministrada desde un convertidor, donde la energía operativa se almacena en una batería integrada. Las siguientes consideraciones se refieren a la nueva serie de semiconductores de potencia que se ocupan de la nueva serie de componentes de semiconductores de potencia diseñados para su uso en este tipo de convertidor. Sus características básicas se describen con especial atención a los requisitos de los equipos de manejo de materiales, y también se proponen varias configuraciones para variadores de velocidad.
Tipo de unidad
La mayoría de los accionamientos eléctricos que se están considerando utilizan motores de CA y CC, con tipos adicionales, como las máquinas de reluctancia conmutada, que ahora están cobrando importancia. Las Figuras 1, 2 y 3 muestran esquemas con símbolos para cada máquina conectada a la sección de potencia apropiada. El último voltaje del enlace de CC U_Z proviene de la batería.
La máquina de CC de la Figura 2 está alimentada por convertidores duales. El devanado del inducido está conectado a un puente H representado por el transistor T.1 a Tcuatro y diodo D1 a DcuatroEsta topología permite que se apliquen polaridades de tensión y corriente a los devanados. Por lo tanto, podemos controlar el comportamiento de los cuatro cuadrantes. El devanado de excitación está conectado a un puente H reducido con solo dos interruptores T controlables.6 y T7complementado con dos diodos de rueda libre DCinco y D8Esta topología permite que el controlador aplique polaridades de voltaje para aumentar o disminuir el flujo de corriente unidireccional dentro de la ventana de excitación.

Por supuesto, esta topología no es obligatoria para ningún dispositivo de CC en vehículos industriales. Diferentes niveles de corriente ahorran algunos semiconductores de potencia y mantienen la operabilidad de 4 cuadrantes. Si no se requiere esto último (por ejemplo, las bombas hidráulicas para carretillas elevadoras se usan solo con operación de motor unidireccional), el circuito se puede simplificar aún más.

Las máquinas de CC se han utilizado durante mucho tiempo porque son fáciles de controlar el par y la velocidad. Sin embargo, en el campo actual, se puede lograr el mismo control orientado a la capacidad de control de las máquinas de CA. En la Figura 1 se muestra una sección de potencia que produce un sistema de CA adecuado. Los puentes completos trifásicos son adecuados para alimentar motores asíncronos y síncronos. Los devanados de excitación de máquinas síncronas se alimentan adicionalmente como se describe para los devanados de excitación de máquinas de CC en la Figura 2.
La corriente unidireccional es suficiente para controlar un motor de reluctancia conmutada, mientras que las máquinas de CA requieren corriente bidireccional en los devanados. Esto significa que cada devanado puede ser alimentado por un puente H reducido, como ya se explicó y se muestra para el accionamiento de reluctancia conmutada trifásico en la Figura 3.
semiconductor de potencia
Está claro que las secciones de potencia en las Figuras 1, 2 y 3 son similares. Algunas topologías se repiten.
- Un tramo de fase consta de dos MOSFET conectados en serie. Un MOSFET de potencia puede conducir corriente inversa. Esto se usa para transportar la corriente impulsada por la inductancia de la máquina mientras el transistor respectivo está apagado. Por lo tanto, generalmente no se requiere un diodo de rueda libre separado. símbolo D1 representa esta capacidad inherente de conducción inversa de MOSFET T1 D en la figura 22 en consecuencia T2de. Sin embargo, es importante que esta característica de conducción inversa tenga un comportamiento de conmutación razonable, especialmente lo suficientemente rápido.
- Las piernas de dos fases forman un puente H. ver t1 a Tcuatro/D1 a Dcuatro Tres puentes completos trifásicos en la Figura 2 – ver T1 a T6/D1 a D6 Ver Figura 1.
- El interruptor impulsor y el interruptor reductor constan de un MOSFET y un diodo de rueda libre independiente. ver tCinco/D6 y T7/D8 Figura 2. Corriente unidireccional en chopper. Este es el diodo inverso intrínseco D6 y D7 MOSFET no conduce.