вентиляторний закон регулювання:
.
Поширеною системою частотно-регульованого асинхронного приводу є система зі статичним перетворювачем частоти з автономним інвертором. Найбільше застосування для промислових приводів може мати статичний перетворювач частоти з проміжною ланкою постійного струму (ПЗПТ). Структурна схема такого приводу показана на малюнку 8.2.
Малюнок 5.2 - Структурна схема частотно-регульованого приводу
відцентровий електронасос свердловинний двигун
Перетворювач складається з трьох силових елементів - випрямляча (керованого або некерованого), фільтра (Ф) і автономного інвертора (АІ). На вхід випрямляча (В) подається нерегульоване напруга змінного струму промислової частоти (U П); на виході випрямляча постійна пульсуюча напруга з постійними значеннями U d і I d (у разі некерованого випрямляча) або змінюються (у разі керованого). З виходу випрямляча постійна напруга через згладжує фільтр (Ф) подається на вхід інвертора (частіше АІН), який перетворює постійну напругу в змінну регульованою амплітуди і частоти (U 2=var, f 2=var). В якості фільтра, що згладжує в даній схемі зазвичай використовується котушка індуктивності з сердечником. Крім силових елементів, перетворювач містить систему управління (малюнок 8.3), що складається з блоку управління випрямляча (БУВ) і блоку управління інвертором (буї). Вихідна частота регулюється в широких межах і визначається частотою комутації тиристорів інвертора, яка задається блоком управління інвертором. У такій схемі проводиться роздільне регулювання амплітуди і частоти вихідної напруги, що дозволяє здійснити за допомогою блоку завдання швидкості (БЗС) необхідну співвідношення між діючим значенням напруги і частотою на затискачах асинхронного двигуна.
Малюнок 5.3 - Система управління випрямлячем і інвертором
Проміжна ланка постійного струму дозволяє регулювати частоту як вгору, так і вниз від частоти живильної мережі; він відрізняється високим ККД (близько 0,96), значним швидкодією, малими габаритами, порівняно високою надійністю і безшумний в роботі [3].
6. Техніко-економічне порівняння варіантів підключення перетворювачів частоти
Можливі два варіанти підключення перетворювачів частоти:
використання низьковольтних перетворювачів частоти на IGBT-транзисторах за схемою: понижуючий трансформатор - низьковольтний перетворювач частоти - підвищувальний трансформатор - високовольтний ЕД.
використання високовольтних перетворювачів частоти на IGBT- транзисторах;
Найбільш економічний варіант частотного перетворювача визначимо за найменших витрат.
Низьковольтний перетворювач частоти на IGBT-транзисторах
Дана схема (малюнок 6.1) підключення забезпечує можливість використання низьковольтного перетворювача частоти з високовольтним електродвигуном.
Трансформатор Т1 - знижує напругу живлення до 690В (380В) і забезпечує гальванічну розв'язку перетворювача з мережею живлення.
Перетворювач частоти - здійснює управління частотою обертання електродвигуна, його плавний запуск і останов, а також забезпечує функції захисту.
Вихідний дросель покращує синусоидальность вихідної напруги.
Трансформатор Т2 - підвищує вихідну напругу перетворювача частоти до 3кВ і забезпечує гальванічну розв'язку перетворювача частоти з електродвигуном.
Малюнок. 6.1.- Блок-схема високовольтного частотно-регульованого електроприводу з використанням трансформаторів і низьковольтного перетворювача частоти.
ПЧ-перетворювач частоти FDU40і T2 - трансформатори 3кВ/400В
Д - дросель
М - електродвигун
Структура і принцип роботи низьковольтного перетворювача частоти на IGBT транзисторах
Типова схема низьковольтного перетворювача частоти представлена ??на малюнку 6.2. У нижній частині рисунка зображені графіки напруг і струмів на виході кожного елемента перетворювача.
Змінна напруга живильної мережі (u вх.) з постійною амплітудою і частотою (U вх=const, f вх=const) надходить на керований або некерований випрямляч (1).
Для згладжування пульсацій випрямленої напруги (u Випрямися.) використовується фільтр (2). Випрямляч і ємнісний фільтр (2) утворюють ланку постійного струму.
З виходу фільтра постійна напруга ud надходить на вхід автономного імпульсного інвертора (3).
Автономний інвертор сучасних низьковольтних перет...
