Технико-экономические показатели частотно-регулируемого асинхронного привода

Достоинства:

-широкий диапазон регулирования скорости при плавном регулировании

-плавный пуск-вход при пониженной частоте с ограничением пускового тока

-регулирование скорости, как в низ, так и вверх

-высокий КПД, быстродействие, малые габариты, высокая надежность

-возможность рекуперативного торможения

-возможность реверса двигателя с помощью инвертора

Недостатки:

-низкий коэффициент мощности

-сложность системы управления

Вопрос 16: «система ПЧИ-АД с управляемым звеном постоянного тока»

Преобразователь частоты со звеном постоянного тока (система электропривода)

она позволяет применить асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором получить большой диапазон регулирования и добиться высоких динамических показателей электропривода. Применение систем ПЧИ-АД является единственно возможным для крановых механизмов, работающих в условиях, где не возможен доступ для обслуживания (агрессивные и радиоактивные среды).

	ПЧИ-АД
Источник питания	~ / =
Регулирование скорости	Вниз 1:10 Вверх 2:1
Диапазон мощностей	5-100 кВт

Схема ПЧ со звеном постоянного тока состоит из двух основных блоков: упра­вляемого выпрямителя 2 (рис.3.10 ) и управляемого инвертора 3 с блока­ми 1 и 5 управления.

Рис.3.10 Схема ПЧ со звеном постоянного тока

Напряжение сети U1 стандартной частоты f1 подается на вход упра­вляемого выпрямите­ля 2, преобразующего переменное напряжение U1 в постоянное Е0. Это напряжение можно регулировать в широ­ких пределах с помощью блока управления. Выпрямленное и регулируемое напряже­ние E0 подается на вход инвертора 3, который преобразует напряжение постоянного тока Е0 в тре­хфазное напряжение Uрег регулируемой частоты fрег, которое подается на двигатель 4. Частота выходного напряжения fрег инвертора регулируется блоком 5 управления в функции сигнала управления Uy.1

В ПЧ со звеном постоянного тока регулирование напряжения на нагрузке (статоре АД) производится или от специального регулятора напряжения, или самим инвертором.

Первый способ, в свою очередь, может быть реализован двумя путями—за счет использования управляемого выпрямителя (фазовое управление) или неуправляемого выпрямителя и размещаемого между ним и инвертором широтно-импульсного преобразователя (ШИП) (амплитудное регулирование напря­жения). К достоинствам этого способа следует отнести широкий диапазон регулирования напряжения и воз­можность использования для любого типа инвертора.

Второй способ связан с совмещением функций регулирования частоты и напряжения в самом ин­верторе. Оно реализуется с помощью; сложных алгоритмов управления тиристорами и предусматри­вает использование широтно-импульсной модуляции (ШИМ).

Схема управления параметрами системы

Рис.3. 11.: Схема ПЧ со звеном. постоянного тока и АИН

На рис.3.11 показана схема силовой части ЭП с асинхронным двигателем 3, в котором использован ПЧ со звеном постоянного тока и автономный инвертор 2 напряжения. В этой схеме на выходе управляемого выпрямителя 1 включены реактор фильтра l0 и конденсатор Со, обеспечивающий вместе с диодами VD7— VD12 циркуляцию реактив­ной мощности. Автономный инвертор 2 напряжения выполнен на тиристорах VS1 — VS6. Конденсаторы С и реакторы L вместе с диодами VD1—VD6 об­разуют цепи искусственной коммутации, обеспечи­вающие выключение тиристоров VS1— VS6 в нужный момент. Амплитуда напряжения на выходе инвертора регулируется изменением напряжения Е0 на его входе с помощью блока управления выпрямителем 1, а его частота fper определяется частотой коммутации ти­ристоров VS1—VS6, задаваемой блоком управления инвертором.

Частотное управление является экономичным, так как обеспечивает регулирование скорости АД без больших потерь мощности в роторной цепи, ухуд­шающих КПД ЭП и приводящих к необходимости завышения мощности АД.

Регулирование в этой системе может осуществ­ляться плавно, в широком диапазоне, в обе стороны от естественной характеристики, т.е. АД может иметь скорость как больше, так и меньше номиналь­ной.