аметрів ЕГПА повинен виконуватися з урахуванням особливостей режимів роботи, параметрів регулювання (діапазон, швидкодія), характерних для кожної з розглянутих груп нагнітачів та оцінки енерговитрат на їх реалізацію.
При виборі того чи іншого типу регульованого електроприводу, поряд із загальноприйнятими критеріями (масогабаритні показники, вартість, надійність і т.д.), слід врахувати такі особливості:
робочий діапазон регулювання швидкості в переважній більшості випадків невеликий;
значні встановлені потужності і тривалий режим роботи ЕГПА визначають підвищені вимоги до енергетичних показниками електроприводу;
нагнітачі не вимагають граничної точності і високої швидкодії при регулюванні продуктивності.
Тому з можливих варіантів регулювання слід виключити двигуни постійного струму, поступаються машинам змінного струму по надійності, вартості, габаритними показниками. Далі будуть розглянуті способи регулювання нагнітачів на базі асинхронних і синхронних двигунів.
Частоту обертання ротора електродвигуна змінного струму можна визначити, як
, (2.1)
де f - частотa подання напруги;
PП - число пар полюсів;
s - ковзання.
Змінюючи один або кілька параметрів, що входять в (2.1), можна регулювати частоту обертання електродвигуна і, отже, насоса.
Харчування двигуна частотно - регульованого електроприводу здійснюється вентильним перетворювачем частоти (ПЧ) в якому постійна частота живильної мережі перетвориться в змінну. Пропорційно частоті змінюється частота обертання електродвигуна, підключеного до виходу перетворювача.
В даний час для реалізації частотного управління машинами змінного струму застосовують різні варіанти перетворювачів частоти, що відрізняються принципом дії, схемними рішеннями, алгоритмами управління тощо.
Виключивши з розгляду, що застосовувалися раніше електромашинні ПЧ з відомими їхніми недоліками, далі будемо розглядати приводи з сучасними статичними перетворювачами.
За принципом формування вихідної напруги або струму ПЧ можна поділити на безпосередні перетворювачі частоти (НПЧ або ціклоконвертори) і ПЧ з ланкою постійного струму.
У НПЧ вихідна крива змінної напруги (або струму) необхідної частоти, амплітуди і фази формується з кривих напруги багатофазної системи змінного струму на вході.
У пристроях даного типу - функції випрямлення напруги мережі і його перетворення в напругу або струм необхідної частоти виконуються в одному пристрої. Це обумовлює одноразове перетворення енергії і високе значення ККД, малі габарити і масу. Перетворювачі частоти з безпосереднім зв'язком можуть виконуватися за тими ж схемами, що й випрямлячі (однофазні, багатофазні, нульові, мостові).
У пристроях даного типу - функції випрямлення напруги мережі і його перетворення в напругу або струм необхідної частоти виконуються в одному пристрої. Це обумовлює одноразове перетворення енергії і високе значення ККД, малі Габар?? ти і масу. Перетворювачі частоти з безпосереднім зв'язком можуть виконуватися за тими ж схемами, що й випрямлячі (однофазні, багатофазні, нульові, мостові).
Недоліком НПЧ є обмежений діапазон вихідної частоти. При частоті живильної мережі, рівної 50 Гц верхня межа регулювання складає 25 Гц. Подальше підвищення частоти пов'язано з відмовою від природної комутації вентилів, збільшенням фаз живлення або подачею на перетворювач напруги підвищеної частоти. Тому область застосування НПЧ в регульованому електроприводі обмежена тихохідними безредукторними електроприводами і схемами управління по ланцюгу ротора (машини подвійного живлення).
Регулювальні дані наведених схем практично однакові, використання ШІМ дозволяє якісно поліпшити гармонійний склад вихідної напруги, однак збільшення частоти комутації вентилів у ПЧ з ШІМ призводить до зростання втрат у перетворювачі.
Хоча в цілому фундаментальні питання частотного керування АД і насамперед принцип управління з орієнтацією по потоку двигуна досить глибоко розроблені, розвиток елементної бази і техніки управління, поява нових датчиків, застосування мікропроцесорного управління обумовлюють безперервне вдосконалення системи частотного асинхронного електроприводу.
До достоїнств системи ПЧ-АД можна віднести наступне:
високий ККД в широкому діапазоні регулювання швидкості АТ, оскільки він у всьому діапазоні регулювання працює з малою величиною ковзання ротора (малими втратами ковзання);
хороші регулювальні властивості, що забезпечують можливість плавно регулювати швидкість і формувати необхідні характеристики і закони регулювання;
надійність використовуваного в системі АД з короткозамкненим ротором.
У СНД у...
