Устройство частотного преобразователя



 

В состав ЧРП входят стандартный или специальный асинхронный или синхронный электродвигатель, транзисторный или тиристорный преобразователь частоты, согласующий трансформатор либо реактор, пускорегулирующая и коммутационная аппаратура. Иногда для решения проблемы электромагнитной совместимости с сетью в состав поставки ЧРП могут входить фильтро-компенсирующие устройства.

Внутреннее устройство частотно – регулируемого транзисторного электропривода показано на рисунке 6.

Из питающей сети переменное напряжение промышленной частоты поступает на вход выпрямителя. Входной выпрямитель выполнен по мостовой схеме. На входе он содержит варистор (элемент, теряющий сопротивление при напряжениях). Варистор служит для ограничения перенапряжений на входе преобразователя, связанных с работой коммутирующей аппаратуры. Выпрямитель подсоединен к звену постоянного тока, которое содержит электролитические конденсаторы большой емкости, через термисторы. Термисторы с отрицательным температурным коэффициентом служат для ограничения зарядного тока, который возникает при включении на разряженные конденсаторы. Когда преобразователь отключен от сети, то термисторы холодные и имеют большое сопротивление.

Рисунок 6 – Устройство транзисторного преобразователя частоты

 

После включения преобразователя, протекающий через термисторы ток, разогревает их, и они резко уменьшают свое сопротивление. Таким образом, они не мешают преобразователю в процессе работы и ограничивают зарядный ток на уровне 5–7 номиналов, что допустимо, так как сопоставимо с уровнем тока при прямом пуске асинхронного двигателя.

Для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения на выходе выпрямителя устанавливается фильтр. Его роль выполняют электролитические конденсаторы звена постоянного тока: они сглаживают напряжение звена постоянного тока, фильтруют потребляемый из сети ток, обеспечивают возврат реактивной энергии двигателя при отключении инвертора и в переходных процессах, обеспечивают кратковременный возврат энергии при частотном торможении асинхронного двигателя. Резисторы, включенные параллельно каждому конденсатору, уравновешивают заряд.

И уже постоянное (сглаженное) напряжение подается на вход управляемого импульсного инвертора тока, состоящего из трех полумостов и тормозного ключа с обратным диодом. К тормозному ключу может быть подключено сопротивление, на которое будет происходить «слив» энергии, получаемой в режиме частотного торможения двигателя. Электронные ключи инвертора по сигналам системы управления открываются и запираются таким образом, что формируемые при этом различные по длительности импульсы тока складываются в результирующую кривую синусоидальной формы с необходимой частотой. Из–за высокой скорости коммутации ключей инвертора даже при малых значениях подводящих паразитных индуктивностей между положительной и отрицательной шинами звена постоянного тока возникают большие перенапряжения с частотой свободных колебаний в несколько МГц. Если не принять специальные меры, то силовой модуль может получить пробой и выйти из строя, поэтому в схеме преобразователя прямо на зажимах модуля предусмотрен конденсатор малой емкости. Конструкция этого конденсатора позволяет иметь в десятки раз меньшую индуктивность, чем у электролитических конденсаторов, и эффективно бороться с перенапряжениями.

Затем напряжение подаётся на обмотки электродвигателя, который является приводом механизма технологической системы.

Подлежащий регулированию параметр технологической системы изме­ряется датчиком, управляющий сигнал, от которого подаётся в систему управления ЧРП. Либо внешняя система управления собирает ин­формацию о многих параметрах, характеризующих работу технологической системы; обрабатывает её и подаёт результирующий сигнал в систему управ­ления приводом.

В зависимости от величины, иногда скорости изменения этого сигнала, и программных установок, микропроцессорная система управления ЧРП фор­мирует и подаёт управляющие импульсы на электронные ключи выпрямите­ля и инвертора.

Для самоконтроля и защиты система управления собирает и обрабатыва­ет сигналы о наличии или величине ряда параметров, характеризующих ра­боту собственных подсистем. Контролируются токи и напряжения на входе, выходе из преобразователя и в магистрали постоянного тока. Измеряется температура элементов и регулируется производительность системы охлаж­дения преобразователя. Контролируется состояние отдельных элементов вплоть до отдельного ключа, При наличии специального датчика в корпусе электродвигателя измеряется, а при отсутствии датчика рассчитывается, но электрическим характеристикам потребляемой двигателем энергии температура двигателя.

 

5 Законы частотного регулирования

 

Современные инверторы выполняются на основе полностью управляемых силовых полупроводниковых приборов – запираемых GTO – тиристоров, либо биполярных IGBT-транзисторов с изолированным затвором. Схема автономного инвертора на IGBT-транзисторах состоит из входного емкостного фильтра Cф и шести IGBT-транзисторов V1-V6 включенными встречно-параллельно диодами обратного тока D1-D6.

    Частотный способ регулирования скорости асинхронного двигателя (АД) является одним из наиболее перспективных и широко используемых в настоящее время. Принцип его заключается в том, что, изменяя частоту f1 питающего АД напряжения, можно в соответствии с выражением   изменять его синхронную скорость  получая тем самым различные искусственные характеристики. Этот способ обеспечивает плавное регулирование в широком диапазоне, получаемые характеристики обладают высокой жесткостью. Частотный способ к тому же отличается и ещё одним весьма важным свойством: при регулировании скорости АД не происходит увеличения его скольжения, как это имеет место, например, при реостатном регулировании. Поэтому при этом способе регулирования потери скольжения, определяемые по формуле (5), оказываются небольшими, в связи с чем частотный способ наиболее экономичен.

 

                                           (5)

 

где  электрические потери в роторной цепи (потери скольжения);

   мощность, потребляемая из сети;

  скольжение.

Для лучшего использования АД и получения высоких энергетических показателей его работы – коэффициентов мощности, полезного действия, перегрузочной способности – одновременно с изменением частоты питающего напряжения необходимо изменять и значение этого напряжения. Закон изменения напряжения при этом зависит от характера и момента нагрузки.

При выборе соотношения между частотой и напряжением, подводимых к статору АД, часто исходят из условия сохранения его перегрузочной способности , которая определяется отношением критического момента двигателя  к моменту нагрузки , формула (6).

 

                                                                                                 (6)

 

Если пренебречь активным сопротивлением статора и учесть, что ~ и ~ , то согласно формуле (7),

 

                                                                                           (7)

 

Выражение (6) можно представить в виде формулы (8).

 

                                                      (8)

где  постоянная, не зависящая от .

Из (8) следует, что для любых двух значений частоты  и  должно соблюдаться следующее соотношение (9):

 

                                                                                          (9)

 

где  моменты нагрузки при скоростях АД, соответствующих частотам и .

Отсюда следует основной закон изменения напряжения при частотном способе регулирования скорости АД.

 

                                                                                      (10)

 

С помощью выражения (10) могут быть получены частные законы изменения напряжения и частоты при различных зависимостях момента нагрузки  от скорости. При постоянном моменте нагрузки  закон изменения напряжения и частоты будет определяться по формуле (11).

 

                                                                                                     (11)

 

То есть напряжение на статоре должно изменяться пропорционально его частоте.

Для вентиляторного характера момента нагрузки соотношение (10) имеет вид:

                                                                                                     (12)

При моменте нагрузке, обратно пропорциональном скорости, соотношение (10) запишется в виде формулы (13).

 

                                                                                                    (13)

 

На рисунке 7 приведены механические характеристики АД при выполнении соотношения (11).

 

ω
ω04
ω01
ω02
ω03
Мк
М
f1н
f12
f13
f14
Uф/f1 = const

 


             Рисунок 7 – Механические характеристики асинхронного

         двигателя при частотном регулировании по закону Uф//f1 = const                         

 

Упрощенная схема при частотном управлении электроприводом показана на рисунке 8. Необходимым элементом привода является преобразователь частоты (и напряжения), на вход которого подается стандартное напряжение сети (220, 380 В и т. д.) промышленной частоты f1 = 50 Гц, а с его выхода снимается переменное напряжение Uрег регулируемой частоты fрег, значения которых находятся между собой в определенных соотношениях, определяемых формулами (11) – (13). Регулирование выходной частоты и напряжения преобразователя осуществляется с помощью управляющего сигнала, изменение которого определяет в конечном итоге изменение скорости АД. В качестве регулируемого электродвигателя используется короткозамкнутый АД, который обычно применяется в этой системе электропривода.

 

 

 ~ U1; f1
  Преобразователь частоты и напряжения
Управляющий    сигнал
 ~ Uрег fрег

 


М
     

ω
АД

 

 


              

                Рисунок 8 – Схема асинхронного электропривода при

                                          частотном регулировании

 

Все преобразователи частоты могут быть разделены на 2 группы:

1. Электромашинные преобразователи частоты.

2. Статические преобразователи частоты.

Преобразователи первой группы (вращающиеся преобразователи) состоят из нескольких электрических машин. Такой преобразователь состоит из двух частей: агрегата постоянной скорости, включающего АД (вместо него может быть использован и синхронный двигатель) и приводимый им генератор постоянной мощности, и агрегата переменной скорости, состоящего, состоящего из регулируемого двигателя постоянного тока, приводящего во вращение синхронный генератор переменной частоты. Преобразователи первой группы имеют значительную суммарную установленную мощность (более, чем в 4 раза) по сравнению с регулируемым частотным способом АД, большой вес и габариты, сложную схему управления.

Преобразователи второй группы (статические преобразователи частоты ПЧ) получили в последнее время большое распространение в связи с появлением новых силовых полупроводниковых приборов: тиристоров и транзисторов.

Все статические ПЧ могут быть разделены на 2 группы:

1) ПЧ без звена постоянного тока с непосредственной связью питающей сети и нагрузки (непосредственный ПЧ);

2) преобразователь с промежуточным звеном постоянного тока (двухзвенные ПЧ).

ПЧ без звена постоянного тока (непосредственные ПЧ) содержат в своей конструкции согласующий трансформатор, мощность которого должна быть больше, чем мощность регулируемого АД [11]. Они более сложны по конструкции, по сравнению с двухзвенными ПЧ, имеют большую массу и габариты. Поэтому оптимальным вариантом для заданного электропривода является использование ПЧ со звеном постоянного тока. Силовая часть ПЧ этого типа состоит из двух основных блоков: управляемого выпрямителя УВ и управляемого инвертора УИ. В зависимости от способа коммутации тока вентилей инверторы делятся на ведомые сетью и автономные. В электроприводах с частотным управлением чаще используются автономные инверторы [11].

Автономные инверторы делятся на два класса – инверторы напряжения и инверторы тока. Автономные инверторы напряжения (АИН) имеют в качестве источника питания источник напряжения. Если АИН питается от управляемого выпрямителя, то на выходе выпрямителя для этого устанавливается конденсатор большой емкости. В результате АИН имеет жесткую внешнюю характеристику, т. е. с изменением тока нагрузки напряжение АИН практически не изменяется. Вследствие таких свойств при использовании АИН управляющими воздействиями на асинхронный двигатель является частота и напряжение [11].

Автономные инверторы тока (АИТ) обладают свойствами источника тока, для чего их питание осуществляется от источника тока. При использовании в качестве источника питания управляемого выпрямителя на его выходе для придания ему такого свойства устанавливается дроссель с большой индуктивностью. При использовании АИТ управляющими воздействиями на АД является частота и ток статора [11].

Каждый из видов автономного инвертора имеет в частотно-управляемом асинхронном электроприводе свою область применения. Достоинством АИН является независимость выходного напряжения от частоты и момента нагрузки. Это упрощает формирование необходимых законов частотного регулирования (7) – (9).

В электроприводах, работающих с частыми переходными процессами, и в случаях, когда требуется торможение АД с рекуперацией (отдачей) энергии в сеть, целесообразно использовать ПЧ с АИТ.

На рисунке 9 приведена практическая схема силовой части тиристорного асинхронного электропривода со звеном постоянного тока с АИН.

Рисунок 9 – Практическая схема ПЧ со звеном постоянного тока и АИН

                                   выполненная на тиристорах

 

В приведенной схеме тиристоры VS7 – VS12 образуют управляемый выпрямитель УВ. На выходе УВ включены реактор фильтра L0, а также конденсатор С0, обеспечивающий вместе с диодами VD7 – VD12 циркуляцию реактивной мощности. Тиристоры VS1 – VS6 образуют основную схему инвертора. Конденсаторы С и индуктивности L вместе с диодами VD1 – VD6 образуют цепи искусственной коммутации, обеспечивающие закрытие основных тиристоров VS1 – VS6 в нужный момент. Амплитуда напряжения на выходе ПЧ Uрег регулируется изменением Е0 на выходе УВ, а его частота fрег определяется частотой коммутации тиристоров VS1 – VS6, задаваемой схемой управления.   

За счет поочередного переключения вентилей V1-V6 по алгоритму, заданному системой управления, постоянное входной напряжение Uв преобразуется в переменное прямоугольно-импульсное выходное напряжение. Через управляемые ключи V1-V6 протекает активная составляющая тока асинхронного электродвигателя, через диоды D1-D6 – реактивная составляющая тока.

 

6 Рекомендации по выбору преобразователя частоты


     6.1 Рекомендации по выбору мощности

Мощность является одним из наиболее основных параметров электропривода. При выборе частотного преобразователя, в первую очередь, следует определится с его нагрузочной способностью. В соответствии с имеющейся номинальной мощностью двигателя выбирается преобразователь частоты, рассчитанный на такую же мощность. И такой выбор будет являться правильным при условии, что нагрузка на валу не будет динамично изменяться, ток не будет значительно превышать номинальное установленное значение, как для данного двигателя, так и преобразователя. Поэтому более корректным было бы производить выбор по максимальному значению тока потребляемого двигателем от частотного преобразователя с учетом перегрузочной способности последнего. Обычно способность к перегрузкам указывается в процентах от номинального тока совместно с максимально допустимым временем действия данной перегрузки до активации непосредственной защиты. Таким образом, для правильного выбора нужно знать характер перегрузок именно вашего механизма, в частности: каков уровень перегрузок, какова их длительность и как часто они появляются.

 

6.2 Рекомендации по выбору напряжения

 

Так же важным является вопрос о питающем напряжении. Наиболее распространенный случай - это питание от трехфазной промышленной сети 380В, но возможны варианты, когда привод рассчитан на работу от однофазной сети 220-240В. Как правило, последний ограничивается рядом мощностей до 3,7кВт. Существуют варианты и высоковольтного привода, дающие возможность управлять более мощными двигателями, с мощностями измеряющимися уже в МВт, при относительно меньших значения тока. Каждый из вариантов применим для различного рода решений, и зависит как от возможностей электроснабжения, так и от ряда возможностей обусловленных применением соответствующего привода.

 

6.3 Рекомендации по выбору диапазона регулирования частоты

 

Если скорость не будет падать ниже 10% от номинальной, то подойдет практически любой частотный преобразователь двигателя, но если нужно снижать скорость и далее, обеспечивая при этом номинальный момент на валу, нужно убедиться в способности частотного преобразователя двигателя обеспечить работу на частотах, близких к нулю. Кроме того, с диапазоном регулирования частоты вращения связан еще один вопрос, который требует решения, - охлаждение двигателя. Обычно асинхронный двигатель (с самовентиляцией) охлаждается вентилятором, закрепленным на его валу, поэтому при снижении скорости эффективность охлаждения резко падает. Некоторые преобразователи частоты снабжены функцией контроля теплового режима с помощью обратной связи через датчик температуры установленного на самом двигателе. Существуют и другие варианты решения данного вопроса, но уже без использования частотного преобразователя.

 

6.4 Обоснование необходимости режима торможения

 

Торможение выбегом (инерционное торможение), аналогично отключению двигателя от питающей сети, при этом процесс может занять продолжительное время. Особенно если это высокоинерционные механизмы. С помощью частотного преобразователя можно осуществить останов или торможение двигателя с переходом на более низкую скорость работы за более короткий промежуток времени. Возможно несколько вариантов:

- отдать в сеть электроэнергию (режим рекуперативного торможения);

- выполнить остановку подачей на обмотки статора напряжения более низкой частоты или постоянного напряжения, тогда избыток запасенной кинетической энергии выделится в виде тепла через радиаторы преобразователя частоты и сам двигатель (режим торможения постоянным током);

- выполнить остановку или торможение с использованием тормозного прерывателя и комплекта тормозных резисторов

Целесообразность применения того или иного метода рассматривается в основном с точки зрения экономической выгоды. Так рекуперация в сеть более выгодна в плане экономии электроэнергии, привод с использованием тормозного сопротивления - более дешевое техническое решение, торможение двигателем вообще не требует дополнительных затрат, но в свою очередь возможно только при малых мощностях.

 

6.5 Обоснование выбора способа управления двигателем

 

Некоторые механизмы могут управляться от задающего сигнала на условиях плавного изменения оборотов двигателя, а в некоторых случаях требуется работа на фиксированных скоростях. Причем, и в том и другом случае возможно управление, как с пульта управления преобразователя, так и с использований клемм цепей управления преобразователя, кнопок, переключателей и потенциометров. При реализации последнего варианта необходимо убедиться в достаточном количестве требуемых входов. В случае использования внешнего управляющего устройства (контроллера, логического реле и т.д.), необходимо убедиться в согласовании по техническим параметрам. Если управление преобразователем происходит по сети, то необходимы наличие соответствующего интерфейса и поддержка соответствующего протокола передачи данных. Управление двигателем может проходить автоматически, для этого необходимо наличие ПИД-регулятора и возможность организовать обратную связь от датчика контролируемого параметра.

 

6.6 Рекомендации по выбору панели индикации параметров

 

В основном любой преобразователь частоты имеет панель с дисплеем и необходимыми органами управления для проведения пуско-наладки и управления частотным преобразователем. Этот же дисплей в процессе функционирования преобразователя возможно использовать для отображения каких-либо параметров. Дисплеи могут отличаться количеством строчек, а значит, информативностью, типом самого дисплея (семисегментный индикаторный либо жидкокристаллический). В случае невозможности во время работы наблюдать параметры на дисплее самого преобразователя, используя аналоговые и дискретные (релейные, транзисторные) выходы, можно вывести необходимую информацию на пульт дистанционного управления. Помимо индикации параметров (состояния «работа», «авария», «режим торможения», значение тока нагрузки, обороты двигателя, частота и напряжение питающей сети и др.) некоторые преобразователи имеют возможность формировать сигналы управления посредством тех же аналоговых и дискретных выходов, тем самым реализовывать более сложные системы управления.

 

7 Функциональные возможности частотного преобразователя

 

Кроме функций управления на преобразователь частоты обычно возлагаются функции защиты. Как правило, основным набором являются:

- ограничение тока при пуске, при продолжительной работе, при остановке и коротком замыкании;

- защита от перенапряжения и пониженного напряжения;

- контроль температуры двигателя;

- защита от перегрева радиатора;

- защита выходных IGBT.

Монтаж и установка частотного преобразователя

Важным моментом является выбор предполагаемого места установки преобразователя, а отсюда условий его эксплуатации:

- ограничение тока при пуске, при продолжительной работе, при остановке и коротком замыкании

- диапазон рабочих температур

- влажность

- высотность

- вибрации

- степень защиты (IP)

Компактность в некоторых случаях является решающим фактором на этапе выбора. Каковы габариты устанавливаемого привода и способ установки? Возможно ли радиаторы силовой части преобразователя вынести на тыльную часть, обеспечив при меньших габаритах шкафа достаточную вентиляцию? Информация об условиях окружающей среды является неотъемлемой частью технических характеристик, при выборе частотного преобразователя, и не соблюдение их при установке может привести к выходу из строя частотного преобразователя. В процессе установки возникает множество вопросов, но это одни из первых с которыми приходится столкнуться.

Современные преобразователи частоты имеют множество функциональных возможностей. Перечислим часто встречающиеся по мере их важности.

Работа при нестабильном питании. Это актуальный параметр особенно при использовании в России. Отсюда вопрос: «каков допустимый диапазон питающего напряжения?». Хорошим диапазоном напряжения питающей сети для современных преобразователей является 380-460 В с отклонением ±10%. Следует уточнить каковы действия преобразователя при просадке или полном отключении питания на короткое или очень короткое время? Возможно ли сохранение работоспособности с пропорциональным изменением скорости, момента двигателя, автоматический перезапуск после восстановления питания, подхват скорости работающего двигателя при повторном пуске после пропадания питания и т.д. Если имеющиеся функциональные возможности обеспечивают допустимый режим работы механизма с сохранением его работоспособного состояния, то можно считать, что вопрос о нестабильном питании для вас снят, в противном случае стоит либо решить вопрос с электроснабжением, либо задуматься о выборе другого преобразователя.

Исключение работы на резонансных частотах. Некоторые механизмы имеют собственные резонансные частоты при работе на которых наблюдаются недопустимые вибрации, что может привести к поломке оборудования. В таких случаях функция исключения недопустимых частот в преобразователе позволит обезопасить механизм от его преждевременного выхода из строя.
       Сетевой обмен. Обычно требуется либо включить привод в систему автоматического управления, либо предусмотреть перспективу такого использования преобразователя в будущем. Для этого необходимо разобраться со стандартом и протоколом связи. В настоящее время существует большое их разнообразие, позволяющее сделать работу в режиме САУ наиболее оптимальной. Отличаться они могут удаленностью, количеством связываемых объектов и помехозащищенностью. Наиболее распространенный вариант %u2013 это интерфейс RS-485 и протокол передачи данных Modbus, но для согласования работы в составе системы автоматического управления этот вопрос следует более подробно уточнить у поставщика либо у производителя.
     Автоматическая настройка. На сегодняшний день выбор преобразователей велик, но еще встречаются простейшие модели в которых не производится настройка под параметры двигателя, а точнее его обмотки. В более поздних моделях требуется вводить ряд дополнительных справочных данных двигателя. Частотные преобразователи имеют возможность провести так называемый идентификационный пуск (режим автонастройки), при котором еще до пуска, либо уже у вращающегося двигателя параметры обмоток определяются автоматически. Если на выбираемом приводе предполагается реализовать прецизионную систему управления, то этот вопрос является особенно актуальным.

      8 Принципы управления.

 

В наиболее распространенном частотно-регулируемом приводе на основе асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором применяются скалярное и векторное управление.

Скалярное управление строится на принципе постоянства отношения выходного напряжения преобразователя к его выходной частоте. 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. Важным достоинством скалярного метода является возможность одновременного управления группой электродвигателей. Скалярное управление применимо для большинства практических случаев использования частотного электропривода с диапазоном регулирования частоты вращения до 1:40.

Для быстродействующих приводов может потребоваться векторное управление. Оно позволяет существенно увеличить диапазон управления и точность регулирования, однако существенно дороже скалярного. Векторное управление обеспечивает непосредственное управление вращающим моментом двигателя. Вращающий момент определяется током статора, который создает возбуждающее магнитное поле. При непосредственном управлении моментом необходимо изменять кроме амплитуды и фазу статорного тока, т.е. вектор тока. Этим и обусловлен термин «векторное управление». Оно обеспечивает диапазон регулирования до 1:1000 и выше, точность регулирования по скорости – сотые доли процента, точность по моменту – единицы процента. Доля таких приводов постепенно растёт и на сегодняшний день составляет около 5% от общего числа.

Векторное управление позволяет существенно повысить точность поддержания выходной частоты, точность регулирования по скорости, а также точность поддержания момента. Так же отличительной особенностью векторного регулирования является возможность управлять моментом на валу электродвигателя при его работе на частотах близких к нулю. Возможность использования нескольких наборов параметров. Последнее поколение преобразователей имеет функциональную возможность выбирать различные комбинации настроек для нескольких режимов работы одного и того же двигателя или для нескольких двигателей, имеющих различные технические параметры. Количество функций описанных выше - малая часть из их огромного множества, исчисляемого уже сотнями в преобразователях последнего поколения. Выбирать необходимые нужно исходя из тех требований, которые диктуют предполагаемые области их применения. Вряд ли этап подбора частотного преобразователя ограничивается решением выше указанных вопросов, но это те из них с которыми приходится столкнуться на первоначальном этапе. Выбор частотного преобразователя, как высокотехнологичного оборудования, сам по себе не прост и в конечном итоге сводится к экономической целесообразности приобретения и использования. Отсюда, не стоит слишком завышать требования и тем самым переплачивать за неиспользуемые опции, и в тоже время отказываться от необходимых, в надежде сделать механизм, привод и систему в целом работоспособными.

 

9 Экономический эффект применения частотных преобразователей:

· экономия электроэнергии в насосных, вентиляторных, компрессорных и др. агрегатах до 50% путем поддержания электродвигателя в режиме оптимального К ПД.

· увеличение объема и повышение качества выпускаемой продукции, а также производительности производственного оборудования.

·  снижение износа механических звеньев и продление срока службы технологического оборудования и коммутационной аппаратуры вследствие улучшения динамики работы электропривода.

 

 

Контрольные вопросы

 

1. Что такое «Дросселирование». Как производится регулирование производительности насосов и вентиляторов при использовании нерегулируемых электродвигателей?

2. Недостатки электропривода постоянного тока по сравнению с асинхронным приводом переменного тока ?

3. Как производится регулирование частоты вращения исполнительных механизмов рабочих машин?

4. Способы регулирования скорости асинхронного двигателя переменного тока ?

5. Принцип частотного метода регулирования скорости асинхронных электродвигателей?

6. Преимущества частотного регулирования скорости асинхронного привода переменного тока ?

7. Области применения частотного регулирования скорости асинхронного привода переменного тока ?

8. Назвать основные части современных преобразователей частоты?

9. Что такое «Инвертор», устройство, принцип действия ? Изобразить функциональную схему «Инвертора» и объяснить принцип его работы?

10. Устройство транзисторного преобразователя частоты и назначение отдельных элементов ?

11. Принцип широтно-импульсной модуляции напряжения и его преимущества перед другими способами регулирования напряжения ?

12. Что понимается под скважностью импульсов ?

13. Принцип работы преобразователя частоты, электромашинные и статические преобразователи частоты ?

14. Привести и объяснить основной закон изменения напряжения при частотном управлении асинхронного двигателя ?

15. Частные законы изменения напряжения при частотном управлении и различных зависимостях момента нагрузки  от скорости ?

16. Классификация и сравнительный анализ статических преобразователей частоты (ПЧ) ?

17. Перечислить функциональные возможности частотных преобразователей ?

18. Принципы управления статических преобразователей частоты (ПЧ) ?

19. В чем заключаются отличия скалярного от векторного управления частотно-регулируемого асинхронного электропривода?

20. В чем заключается экономическая эффективность частотно-регулируемого асинхронного привода переменного тока ?

 

 

Список литературы

 

1. Шичков Л. П. Автоматизированный электропривод. Часть 1, Основы автоматизированного электропривода. Методические указания. М. 1986, 42 с.

2. Асинхронные двигатели серии 4А. Справочник / А. Э. Кравчик, М. М. Шлаф, В. И. Афонин, Е. А. Соболенская. М.:Энергоиздат, 1982. 504 с.

3. Грачев Г. М. Методические указания по выполнению контрольных задач по основам электропривода / ЧГАУ. Челябинск, 1996. 71 с.

4. Грачев Г. М., Знаев А. С., Антони В. И. Методические указания к контрольным заданиям по основам электропривода / ЧГАУ. Челябинск, 1996. 71 с.

5. Единая система конструкторской документации. Обозначения условные графические в схемах. Госкомитет СССР по стандартам. М. 1988, 302 с.

6. Мартыненко И. И., Тищенко Л. П. Курсовое и дипломное проектирование по комплексной электрификации и автоматизации. М., Колос, 1978, 233 с.

7. Усатенко С. Т., Коченюк Т. К., Терехова М. В. «Выполнение электрических схем по ЕСКД» – М. Издательство стандартов, 1989, 325 с.

8. Кудрявцев И. Ф. Электрооборудование и автоматизация сельскохозяйственных агрегатов и установок. М.: Агропромиздат, 1988. 479 с.

9. Электропривод и электрооборудование сельскохозяйственной техники: Методические указания для студентов ФЗО специальности 31. 13. 00 «Механизация сельского хозяйства / ЧГАУ. Челябинск, 2006. 26 с.

10. Чиликин М. Г. Общий курс электропривода. М.: Энергоиздат, 1981. 576 с.

11. Лезнов Б. С. Частотно-регулируемый электропривод насосных устано-вок. – М.: Машиностроение, 2013. 176 с.

12. Немцов М.В., Светлакова И.И. Электротехника / Серия «Учебники, учебные пособия». Ростов-н/Д: Феникс, 2004.-567 с.

 

1. Письменно ответить на контрольные вопросы. Ответы разместить в личном кабинете.

2. Отметиться на лекции 16.02.2021 г. (2 пара)

 

 


Дата добавления: 2021-03-18; просмотров: 70; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!