Тиристорные преобразователи частоты: назначение, типы, структурная схема. Коротко о частотно-регулируемом приводе
Тиристорные преобразователи частоты: назначение, типы, структурная схема.Коротко о частотно-регулируемом приводеВведениеСовременный частотно регулируемый электропривод состоит из асинхронного или синхронного электрического двигателя и преобразователя частоты (см. рис.1.).Электрический двигатель преобразует электрическую энергию в механическую энергию и приводит в движение исполнительный орган технологического механизма.Преобразователь частоты управляет электрическим двигателем и представляет собой электронное статическое устройство. На выходе преобразователя формируется электрическое напряжение с переменными амплитудой и частотой.Название «частотно регулируемый электропривод» обусловлено тем, что регулирование скорости вращения двигателя осуществляется изменением частоты напряжения питания, подаваемого на двигатель от преобразователя частоты.На протяжении последних 10 –15 лет в мире наблюдается широкое и успешное внедрение частотно регулируемого электропривода для решения различных технологических задач во многие отрасли экономики. Это объясняется в первую очередь разработкой и созданием преобразователей частоты на принципиально новой элементной базе, главным образом на биполярных транзисторах с изолированным затвором IGBT.В настоящей статье коротко описаны известные сегодня типы преобразователей частоты, применяемые в частотно регулируемом электроприводе, реализованные в них методы управления, их особенности и характеристики.При дальнейших рассуждениях будем говорить о трехфазном частотно регулируемом электроприводе, так как он имеет наибольшее промышленное применение.О методах управленияВ синхронном электрическом двигателе частота вращения ротора в установившемся режиме равна частоте вращения магнитного поля статора В асинхронном электрическом двигателе частота вращения ротора в установившемся режиме отличается от частоты вращения на величину скольжения .Частота вращения магнитного поля зависит от частоты напряжения питания. При питании обмотки статора электрического двигателя трехфазным напряжением с частотой создается вращающееся магнитное поле. Скорость вращения этого поля определяется по известной формуле= ,где – число пар полюсов статора.Переход от скорости вращения поля , измеряемой в радианах, к частоте вращения , выраженной в оборотах в минуту, осуществляется по следующей формуле= ,где 60 – коэффициент пересчета размерности.Подставив в это уравнение скорость вращения поля, получим, что= .Таким образом, частота вращения ротора синхронного и асинхронного двигателей зависит от частоты напряжения питания.На этой зависимости и основан метод частотного регулирования.Изменяя с помощью преобразователя частоту на входе двигателя, мы регулируем частоту вращения ротора.В наиболее распространенном частотно регулируемом приводе на основе асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором применяются скалярное и векторное частотное управление.При скалярном управлении по определенному закону изменяют амплитуду и частоту приложенного к двигателю напряжения. Изменение частоты питающего напряжения приводит к отклонению от расчетных значений максимального и пускового моментов двигателя, к.п.д., коэффициента мощности. Поэтому для поддержания требуемых рабочих характеристик двигателя необходимо с изменением частоты одновременно соответственно изменять и амплитуду напряжения.В существующих преобразователях частоты при скалярном управлении чаще всего поддерживается постоянным отношение максимального момента двигателя к моменту сопротивления на валу. То есть при изменении частоты амплитуда напряжения изменяется таким образом, что отношение максимального момента двигателя к текущему моменту нагрузки остается неизменным. Это отношение называется перегрузочная способность двигателя.При постоянстве перегрузочной способности номинальные коэффициент мощности и к.п.д. двигателя на всем диапазоне регулирования частоты вращения практически не изменяются.Максимальный момент, развиваемый двигателем, определяется следующей зависимостью = ,где - постоянный коэффициент.Поэтому зависимость напряжения питания от частоты определяется характером нагрузки на валу электрического двигателя.Для постоянного момента нагрузки поддерживается отношение U/f = const, и, по сути, обеспе...
Другие файлы:
Рудничные тиристорные преобразователи. Учебное пособие
Полупроводниковые вентили и их характеристики; Однофазные схемы неуправляемых и управляемых выпрямителей; Трёхфазные неуправляемые и управляемые выпря...
Преобразователь частоты (гетеродин)
Характеристика основных показателей и классификация преобразователей частоты. Виды схем и особенности расчета. Анализ приемника супергетеродинного тип...
Преобразователи частоты в приёмниках и передатчиках
Способы и принципы преобразования частоты. Функциональная схема мультипликативного смешивания. Сложение сигналов промежуточной частоты и гетеродина пр...
Понятия векторного управления
Векторное управление частотно-регулируемого асинхронного электропривода. Результирующая составляющая токов статора и ротора. Структурная схема управле...
Преобразователи частоты на тиристорах для управления высокоскоростными двигателями.
В книге излагаются требования, которым должны удовлетворять статические (тиристорные) преобразователи частоты для управления высокоскоростными асинхро...
