Функции преобразователей определены на основе анализа свойств и особенностей следующих современных электроприводов и их источников питания:
- частотно-регулируемый электропривод на основе асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором;
- вентильно-индукторный электропривод (ВИП с НВ) на основе двигателя с независимым электромагнитным возбуждением;
- вентильный электропривод на основе синхронного двигателя с возбуждением на постоянных магнитах;
- вентильно-индукторный электропривод (ВИП) на основе двигателя с самовозбуждением. Питание электроприводов может осуществляться от сети переменного или постоянного тока.
Если для каждого типа электропривода системно рассмотреть конфигурацию, показанную на рис. 1, то выявятся следующие функции, которые должен обеспечивать преобразователь.
Рис. 1 Общая структура электропривода
Функция 1. Выпрямление напряжения переменного тока.
Функция 2. Выпрямление трехфазного напряжения с одновременным повышением напряжения в цепи постоянного тока при коэффициенте мощности, близком к единице.
Функция 3. Инвертирование энергии из цепи постоянного тока в трехфазную сеть переменного тока с коэффициентом мощности, близким к единице.
Функция 4. Повышение (понижение) и стабилизация напряжения постоянного тока с однонаправленной или двунаправленной передачей энергии.
Функция 5. Регулирование напряжения постоянного тока вверх и вниз с однонаправленной или двунаправленной передачей энергии, защита от перенапряжений, возникающих в сети постоянного тока.
Функция 6. Инвертирование из цепи постоянного тока энергии в трехфазную нагрузку переменного тока (обмотка статора двигателя переменного тока).
Функция 7. Формирование на обмотках статора двигателей с однополярным питанием напряжения (тока) требуемой формы (прямоугольной, трапецеидальной и т.д.).
Функция 8. Прием на звене постоянного тока энергии со статора двигателя, работающего в генераторном режиме, и передача энергии в тормозной резистор.
Функция 9. Питание и регулирование напряжения обмотки возбуждения вентильных двигателей с электромагнитным возбуждением.
Функция 10. Организация внутренних связей при векторном управлении.
Функция 11. Организация внешних связей с технологическим оборудованием.
Структурно электронный преобразователь разделяется на две крупных части — силовая часть, в которой происходит процесс преобразования электроэнергии, и информационно-управляющая часть, которая управляет этим процессом и частью технологического процесса, возложенной на электропривод.