складними схемами управління. Підключення перетворювача до мережі здійснюється або через вхідний струмообмежувальним реактор, або через узгоджувальний трансформатор.
Граничні напруга і струм одиничного електронного ключа обмежені, тому застосовують спеціальні схемні рішення для підвищення вихідної напруги перетворювача. Крім того, це дозволяє зменшити загальну вартість високовольтних перетворювачів частоти за рахунок використання низьковольтних електронних ключів.
У перетворювачах частоти різних фірм виробників використовуються наступні схемні рішення.
1. Двотрансформаторна схема високовольтного перетворювача частоти
У схемою перетворювача (рис. 8.) здійснюється подвійна трансформація напруги за допомогою понижувального (Т1) і підвищувального (Т2) високовольтних трансформаторів.
Подвійна трансформація дозволяє використовувати для регулювання частоти щодо дешевий низьковольтний перетворювач частоти, структура якого представлена на рис. 7. p> Перетворювачі відрізняють відносна дешевизна і простота практичної реалізації. Внаслідок цього вони найбільш часто застосовуються для управління високовольтними електродвигунами в діапазоні потужностей до 1 - 1,5 МВт. При більшій потужності електроприводу трансформатор Т2 вносить суттєві викривлення в процес управління електродвигуном. Основними недоліками двотрансформаторних перетворювачів є високі масогабаритні характеристики, менші по відношенню до інших схемами ККД (93 - 96%) і надійність.
В
Перетворювачі, виконані за цією схемою, мають обмежений діапазон регулювання частоти обертання двигуна як зверху, так і знизу від номінальної частоти.
При зниженні частоти на виході перетворювача збільшується насичення сердечника і порушується розрахунковий режим роботи вихідного трансформатора Т2. Тому, як показує практика, діапазон регулювання обмежений у межах n ном > n> 0,5 n ном . Для розширення діапазону регулювання використовують трансформатори з збільшеним перетином муздрамтеатру, але це збільшує вартість, масу і габарити.
При збільшенні вихідної частоти ростуть втрати в осерді трансформатора Т2 на перемагнічування і вихрові струми.
У приводах потужністю більше 1 МВт і напрузі низьковольтної частини 0,4 - 0,6 кВ перетин кабелю між перетворювачем частоти і низьковольтної обмоткою трансформаторів має бути розраховане на струми до кілоампер, що збільшує масу перетворювача.
2. Схема перетворювача з послідовним включенням електронних ключів
В
Для підвищення робочої напруги перетворювача частоти електронні ключі з'єднують послідовно (див. рис.9.).
Число елементів у кожному плечі визначається величиною робочої напруги і типом елемента.
Основна проблема для цієї схеми полягає в строгому узгодженні роботи електронних ключів.
Напівпровідникові елементи, виготовлені навіть в одній партії, мають розкид параметрів, тому дуже гостро стоїть завдання узгодження їх роботи за часом. Якщо один з елементів відкриється з затримкою або закриється раніше інших, то до нього буде докладено повна напруга плеча, і він вийде з ладу.
Для зниження рівня вищих гармонік і покращення електромагнітної сумісності використовують многопульсние схеми перетворювачів. Узгодження перетворювача з живильної мережею здійснюється за допомогою багатообмотувальних узгоджувальних трансформаторів Т.
На рис.9. зображена 6-ти пульсная схема з двообмоткових согласующим трансформатором. На практиці існують 12-ти, 18-ти, 24-х імпульсні схеми перетворювачів. Число вторинних обмоток трансформаторів в цих схемах одно 2, 3, 4 відповідно.
Схема є найбільш поширеною для високовольтних перетворювачів великий потужності. Перетворювачі мають одні з кращих питомі масогабаритні показники, діапазон зміни вихідної частоти від 0 до 250-300 Гц, ККД перетворювачів досягає 97,5%.
3. Схема перетворювача з багатообмотувальних трансформатором
Силова схема перетворювача (рис.10.) складається з багатообмотувальних трансформатора та електронних інверторних осередків. Кількість вторинних обмоток трансформаторів у відомих схемах досягає 18. Вторинні обмотки електрично зрушені відносно один одного.
В
Це дозволяє використовувати низьковольтні інверторні осередки. Осередок виконується за схемою: некерований трифазний випрямляч, ємнісний фільтр, однофазний інвертор на IGBT транзисторах.
Виходи осередків з'єднуються послідовно. У наведеному прикладі кожна фаза живлення електродвигуна містить три осередки.
За своїми характеристикам перетворювачі знаходяться ближче до схеми з послідовним включенням електронних ключів.
Спеціальні машини постійного струму (МПТ): електромашинний підсилювач (ЕМЦ), тахогенератор, призначення, пристрій, принцип роботи.
В
Спеціальні машини постійного струму
Універсальний ...
