Hvad er et frekvensjusterbart drev? Vi studerer driftsprincippet, indsamler og forbinder frekvensomformeren til asynkronmotorer.

Til dato er der snesevis af frimærker af lavspændingsfrekvensomformere af udenlandske og russiske producenter. Blandt dem kan du markere førende europæiske virksomheder: Siemens, ABB, Sy Eurodrive, Control Techniques (Emerson Corporation), Schneider Electric, Danfoss, K.E.B., Lenze, Allen-Breadly (Rockwell Automation Corporation), Bosch Rexroth. Produkter fra disse producenter er bredt repræsenteret, der er et omfattende forhandlernetværk. Hidtil, mindre velkendte produkter fra sådanne virksomheder fra Europa, som Emotron, Vacon, SSD Drives, Elettronica Santerno. Amerikanske producenter er også til stede - General Electric Corporations, AC Technology International (går ind i Lenze Concern) og Weg (Brasilien).

Alvorlig konkurrence med europæiske og amerikanske producenter udgør virksomheder fra Asien. Først og fremmest er disse virksomheder fra Japan: Mitsubishi Electric, Omron-Yaskawa, Panasonic, Hitachi, Toshiba, Fuji Electric. Koreanske og taiwanske frimærker er bredt repræsenteret - LG Industry Systems, Hyundai Electronics, Delta Electronics, Tecorp, Long Shenq Electronic, Mecapion.

Blandt indenlandske producenter er den mest berømte Vesper. Du kan også bemærke de specialiserede omformere af mærkerne af APCH, EPV (OJSC "Electricaparat"), Ren2k eller Rams (ICA).

De fleste producenter tilbydes frekvensomformere, der er i stand til at arbejde i åbent og lukket styringskredsløb (Vector Control), med sæt af programmerbare indgange og udgange, med en integreret PID-controller. Selv i de billigste koreanske eller taiwanske frekvensomformere, kan du møde den såkaldte nonsens, dvs. Ingen rotorpositionsføler, vektortilstand. Reguleringsområdet kan være 1:50.

De førende producenter tilbyder dog en mere perfekt vektorstyringsmodus uden feedback sensor baseret på avancerede kontrolalgoritmer. En af pionererne på dette område blev ABB foreslået af DTR (Direct Moment Control) - metode til hastighedskontrol og drejningsmoment uden feedback sensor. Den engelske virksomheds kontrolteknikker implementerede en Rotor Stream Control-tilstand (RFC) uden at bruge feedback-sensor, som giver dig mulighed for at styre øjeblikket med nøjagtighed, der er tilstrækkelig til de fleste opgaver, udvide justeringsområdet til 100, sikre højhastigheds vedligeholdelsesnøjagtighed ved lav hastighed og opnå den samme overbelastningsstrøm som i tilstandene af en lukket kontur.

Store producenter tilbyder multifunktionelle enheder med et helt sæt muligheder (ekspansionsmoduler, bremsemodstande, indlejrede controllere, filtre, chokes osv.) Eller udstyre dem med CNC-systemer eller bevægelsesregulatorer.

I stigende grad kan du opfylde anvendelsen af \u200b\u200bdrevet i genoprettelsesfunktionen, dvs. Med evnen til at returnere den energi, der er tildelt under bremsning, tilbage til netværket (elevatorer, rulletrapper, løftekraner). Normalt anvendes et specialiseret drev med en administreret ensretter. Ledende virksomheder, såsom kontrolteknikker, tilbyder genopretning som en af \u200b\u200bdriftsformerne for den unidrive SP Frequency Converter, hvorved der opnås betydelige energibesparelser og høj effektivitet i systemet.

Det beskrevne sortiment gør det muligt for ingeniøren at vælge en passende frekvensomformer med en bred vifte af indbyggede funktioner og programmer. På samme tid konkurrerer de europæiske mærker, f.eks. Fra Storbritannien og Tyskland, med succes til en pris med en større funktionalitet og kvalitet

Vi bringer til din opmærksomhed en beskrivelse af nogle produkter tilgængelige på det russiske marked. Du kan finde oplysninger om leverandører på vores hjemmeside:

Rockwell Automation, en fast leder på kraftværkerne, har udgivet en ny serie af frekvens elektriske drev Allen-Bradley® Powerflex® i effektområdet fra 0,25kW til 6770kW. Den nye højeffektive serie kombinerer kompakte design, bred funktionalitet og fremragende ydeevne. Det bruges i mad, papir, tekstilindustri, metalbearbejdning, træbearbejdning, pumpe- og ventilationsudstyr mv. Paletten præsenterer to klasser af drev - komponent og arkitektonisk. Modeller fra komponentklassen er designet til at løse standard kontrolopgaver, og arkitektoniske klassedrev på grund af fleksibel konfigurationsændring kan nemt tilpasses og indbygges i styresystemerne i forskellige strømudstyr. Alle modeller tilbyder ekstraordinære kommunikationskapacitet, bred vifte af operatørpaneler og programmeringspaneler, som i høj grad letter driften og fremskynder lanceringen af \u200b\u200budstyr.

POWERFLEX ® 4.

PowerFlex 4-drevet er den mest kompakte og billige repræsentant for denne familie. At være en ideel hastighedsstyringsenhed, giver denne model universet brug i overensstemmelse med kravene fra producenter og slutbrugere om fleksibilitet, kompaktitet og brugervenlighed.

Aktuatoren har implementeret en voltfrekvenslov om ledelse med mulighed for slip kompensation. En fremragende tilføjelse til denne model er en ultra-akkumulator version. [E-mail beskyttet], med et avanceret driftsområde af strøm op til 2,2 kW med enfaset design og op til 11kW-for trefasespænding 400Vac. Den foreslåede prisskala på denne model giver dig mulighed for at håbe om ikke på sæsonens hit, det er ganske bredt populært.

POWERFLEX ® 7000.

Powerflex 7000 Series Drives er den tredje generation af mellemspændingsdrev fra Rockwell Automation. Designet til at regulere hastigheden, drejningsmomentet, rotationsretningen af \u200b\u200basynkron og synkroniske vekselstrømsmotorer. Unikt design. PowerFlex 7000-serien er en patenteret udvikling under PowerCage-mærket af kraftblokke, der indeholder hovedkomponenterne i aktuatorerne. Det nye modulære design er simpelt og er repræsenteret af en lille mængde komponenter, som giver høj pålidelighed og letter driften. De vigtigste fordele ved mellemspændingsdrev kan henføres til: et fald i driftsomkostningerne, evnen til at lancere store motorer fra små strømforsyninger og forbedre kvalitetsegenskaberne ved den kontrollerede teknologiske proces og det anvendte udstyr.

Afhængigt af udgangseffekten leveres drevene til tre størrelser:

Case A - 150-900 KW Power Range med en forsyningsspænding på 2400-6600 i

Case B - Power Range 150-4100 kW med ernæringsspænding 2400-6600V

Case C - Power Range 2240-6770 kW med en forsyningsspænding på 4160-6600 i

POWERFLEX 7000 drev kan leveres med sådanne versioner, såsom en 6-puls eller 18-pulseret diagram eller med en PWM-transducer, hvilket giver brugeren en betydelig fleksibilitet i spørgsmålet om at reducere effekten af \u200b\u200bforsyningsnetværkets harmoniske. Derudover giver den direkte ikke-supersivende vektorstyring for at forbedre kontrollen i den lave hastighedszone sammenlignet med drev ved anvendelse af U / F-styremetoden, samt evnen til at regulere motorens øjeblik, som udført i drevene jævnstrøm. Et modul med en flydende krystal display på 16 linjer og 40 tegn foreslås som betjeningspanelet.

Størst øjeblik af inerti uden en ekstra gearkasse

Minoritetsservomotorerne fra Beckhoff-serien AM3000, som er baseret på nye materialer og teknologi, anvendes hovedsageligt i dynamiske applikationer med høje belastninger, for eksempel at drive akserne for metalbearbejdningsmaskiner eller enheder uden gearkasser. Kombineret med rotorens store inerti tilbyder de de samme fordele som motorer i AM3XXX-serien, for eksempel en polstatorvikling, som kan reducere motorens overordnede dimensioner betydeligt. Flangerne, forbindelsesstykkerne og akslerne på AM3500 er kompatible med velprøvede AM3000-motorer. Nye AM3500 modeller er tilgængelige med flanger af størrelser 3 - 6 og har et rotationsmoment fra 1,9 til 15 nm. Motorrotationshastigheder spænder fra 3.000 til 6000 omdrejninger pr. Minut. For feedback-systemer er der koordinatomformere eller absolutte positionssensorer (enkelt eller multi-turn). Sagen refererer til IP 64 beskyttelsesklasse; Valg med IP 65/67 beskyttelsesklasse er mulige. Denne serie af motorer overholder CE, UL og CSA sikkerhedsstandarder.

Nye Generation Drives.

Emotron-linjen blev genopfyldt med NGD: FDU2.0, VFX2.0-drev (strøm fra 0,75 kW til 1,6 MW) og VSC / VSA (0,18-7,5 kW). Drevene med en justerbar hastighed på FDU2.0 (til centrifugalmekanismer) og VFX2.0 (for stempel) tillader brugeren at installere driftsparametre i de nødvendige enheder, have et aftageligt kontrolpanel med indstillingsfunktionen, modeller op til 132 kW Har den standard omkostningseffektive version af IP54 (modeller fra 160 til 800 kW også installeres i specielle kompakte IP54-kabinetter). Dataudveksling under processen udføres ved hjælp af Fieldbus (Profibus-DP, DeviceNet, Ethernet) gennem porte (RS-232, RS-485, Modbus RTU) samt analoge og digitale udgange.

Små-størrelse vektordrev VSA og VSC er specielt designet til at regulere hastigheden af \u200b\u200btrefasede asynkronmotorer stor magt: Modeller med indgangsspænding 220 V er tilgængelige i området fra 0,18 til 2,2 kW, og modellen 380 V er fra 0,75 til 7,5 kW.

Bevægelse ATV61-ATV71

Frekvensomformermarkedet i Rusland udvikler hurtig tempo. Det er ikke overraskende, at det tiltrækker talrige producenter, og både store og ikke-kendte. I i øjeblikket russisk marked Meget segmenteret. Men her er et paradoks: På trods af at der i øjeblikket er mere end 30 mærker på markedet, tilhører den væsentlige markedsandel 7 - 8 virksomheder og eksplicitte ledere - ikke mere end to. Samtidig er udstyrets fremragende tekniske egenskaber endnu ikke en garanti for succes. De ledende positioner i Rusland var i stand til at besætte virksomheder, der investerer betydelige midler i forretningsudvikling og forretningsinfrastruktur.

Schneider Electric Company, hvis interesser i Rusland repræsenterer Schneider Electric CJSC, i 2007 voksede betydeligt produkttilbudet. Nu er familien ATV61-ATV71 blevet genopfyldt med en spændingsmodifikation på 690 V, mange versioner med IP54-beskyttelse syntes. En særlig model for elevator og kran drev ATV71 * 383 har også vist sig. unik teknologi. Synkron motorstyring. Ved udgangen af \u200b\u200b2008 vises enheden med en kapacitet på 2400 kW til 690V i vekslingen. Altivar 61 kan nu arbejde i kredsløb med en stigning i transformeren.

Den nye økonomiske serie Altivar 21 er designet specielt til systemer til opvarmning, aircondition og ventilation og offentlige bygninger.. Altivar 21 kontrollerer 0,75 til 75 kW motorer på spænding 380 V og 200 ... 240 V.

Altivar 21 har mange anvendte funktioner:

- Indbygget PI-regulator;

- "betyder faldende"

- Funktion "Sleep / Awakening";

- beskyttelse og alarmstyring

- Modstandsdygtighed over for netværksinterferens, drift ved temperaturer op til + 50 ° C og spænding drawdown -50%.

Med den nye ikke-forvirrende teknologi kræver Altivar 21 ikke enheder til at reducere harmonikerne. Samlet koefficient - THDI 30%. Afvisning af kondensatorer og brugen af \u200b\u200bmere kraftfulde halvledere øgede driftstidspunktet.

Schneider Electric Leadership på konvertermarkedet er resultatet af seriøst arbejde for at øge konverteringsfejltolerancen. MTTF-parameteren for nogle modeller er op til 640000 timer. Altivar opererer med spændingsdækning til -50%, temperaturer op til + 50%, i kemisk aggressive omgivelser og impulsinterferens på netværket. Dette er et alvorligt argument for genkøb. Køberens tillid til firmaets udstyr og omdømme er svært at overvurdere.

Sygevirkende drev

Moderne produktion kræver automatisering af mange manuelle operationer for at oprette forskellige parametre på forskellige maskiner og emballeringsmaskiner. Ofte har operatøren et behov for at ændre de geometriske parametre for produktet, der produceres eller andre lignende opgaver. I dette tilfælde er positioneringsdrev fra Sick-Stegmann en ideel billig enhed til en lignende operation.

HiPerdrive® - positionering drev Eto Resultatet af at integrere en børsteløs DC-motor, gearkasse, absolut multi-turn encoder, strøm- og kontrolelektronik i en enhed. Blandt andet har aktuatorerne en PROFIBUS eller DEVICENET netværksgrænseflade. Denne enhed er rettet mod at udføre positioneringsopgaverne "Point - Point" og er en "sort boks" type enhed, som er nem at styre.

I øjeblikket bruges servo-drev til sådanne opgaver. Men brugen af \u200b\u200bsådanne systemer har en række mangler. Først og fremmest er det ikke økonomisk berettiget. Systemer baseret på servo drev, som regel kræver også en inverter, bremser, en absolut encoder.

De vigtigste fordele ved disse drev:

- Høj integreret enhed

    Reducere størrelsen af \u200b\u200bdrevet

    Nem montering og konfiguration

I øjeblikket er en asynkron elektrisk motor blevet hovedenheden i de fleste elektriske drev. I stigende grad anvendes det - inverter med PWM-regulering. En sådan ledelse giver mange fordele, men skaber også nogle problemer med at vælge visse tekniske løsninger. Lad os prøve at finde ud af dem mere detaljeret.

Frekvensomformer enhed

Udviklingen og produktionen af \u200b\u200bden brede vifte af kraftige højspændingsransistor IGBT-moduler gav mulighed for at implementere multiphase-strømafbrydere, der steg direkte ved hjælp af digitale signaler. Programmerbare computermidler tilladt på indgangene af switche til dannelse af numeriske sekvenser, der giver signaler. Udviklings- og masseproduktionen af \u200b\u200bsingle-chip mikrocontrollere med store computerressourcer førte til muligheden for overgang til sporing af elektriske drev med digitale regulatorer.

Kraftfrekvensomformere implementeres normalt i overensstemmelse med et diagram indeholdende en ensretter på kraftige effektdioder eller transistorer og en inverter (kontrolleret switch) på IgT-transistorer, shunt-dioder (figur 1).


Fig. 1. Frekvensomformersordning

Input Cascade retter signalens sinusformede spænding, som efter udjævning ved anvendelse af et induktiv kapacititivt filter tjener som en strømforsyning af en kontrolleret inverter, der genererer et signal med et signal C, der genererer en sinusformet form i statorviklingerne med parametre der sikrer den nødvendige driftsmåde af elmotoren.

Digital kontrol af strømtransduceren udføres ved hjælp af mikroprocessor hardware og passende opgaver software.. Computing-enheden i realtid producerer styresignaler 52 moduler, og producerer også signaler forarbejdning målesystemerstyring af drevets funktion.

Strømindretninger og styringsmidler kombineres som en del af et strukturelt indrettet industriprodukt, kaldet frekvensomformeren.

I industrielt udstyr anvendes to hovedtyper af frekvensomformere:

    branded konvertere til bestemte typer udstyr.

    universal frekvensomformere er beregnet til multifunktionskontrol af annoncens arbejde i de brugerdefinerede tilstande.

Installation og kontrol af frekvensomformerens driftstilstande kan udføres ved hjælp af kontrolpanelet udstyret med en skærm for at angive de indtastede oplysninger. I enkel version SCALAR-frekvensreguleringen kan bruges af et sæt enkle logiske funktioner, der er tilgængelige i fabriksindstillingen og den indbyggede PID-controller.

For at udføre mere komplekse kontrolformer ved hjælp af signaler fra feedback sensorer, er det nødvendigt at udvikle en SAU og algoritmstruktur, som skal programmeres ved hjælp af en tilsluttet ekstern computer.

De fleste producenter frigiver en række frekvensomformere, der adskiller sig i input og output. elektriske egenskaber, magt, konstruktiv ydeevne og andre parametre. Yderligere eksterne elementer kan bruges til at forbinde til eksternt udstyr (elektrisk strømnet): magnetiske startere, transformatorer, chokes.


Typer af kontrolsignaler

Det er nødvendigt at gøre forskelle mellem signalerne af forskellige typer, og for hver af dem bruger et separat kabel. forskellige typer Signaler kan påvirke hinanden. I praksis opstår denne adskillelse ofte, for eksempel kan et kabel fra kan tilsluttes direkte til frekvensomformeren.


Fig. 2. Et eksempel på tilslutning af effektkredsløb og frekvensomformerstyringskredsløb

Du kan vælge følgende typer af signaler:

    analog-spænding eller strømsignaler (0 ... 10 V, 0/4 ... 20 mA), hvis værdi varierer langsomt eller sjældent, styres normalt signaler eller måling;

    diskrete spænding eller aktuelle signaler (0 ... 10 V, 0/4 ... 20 mA), som kun kan tage to sjældne ændrede værdier (høj eller lav);

    digital (Data) - Spændingssignaler (0 ... 5 V, 0 ... 10 V), som ændrer sig hurtigt og med høj frekvens, normalt er disse porte af porte RS232, RS485 osv.;

    relæ - Relæ-kontakter (0 ... 220 V AC) kan omfatte induktive strømme afhængigt af den tilsluttede belastning (eksterne relæer, lamper, ventiler, bremseanordninger osv.).

Frekvensomformer Power Valg

Når du vælger kraften i frekvensomformeren, er det nødvendigt at være ikke kun baseret på elmotorens kraft, men også på de nominelle strømme og ekspanderernes spændinger og motoren. Faktum er, at frekvensomformerens specificerede effekt kun gælder for dens drift med en standard 4-polet asynkron elektrisk motor som standard.

Ægte drev har mange aspekter, der kan føre til en stigning i den nuværende drevbelastning, for eksempel, når den startes. Generelt tillader brugen af \u200b\u200bfrekvensdrevet at reducere strøm og mekaniske belastninger på grund af en glat start. For eksempel reduceres startstrømmen fra 600% til 100-150% af den nominelle.

Drive drift ved lav hastighed

Det skal huskes, at selvom frekvensomformeren let tilvejebringer en hastighedskontrol på 10: 1, men når motoren kører på lavt strømforsyning af sin egen ventilator, kan det ikke være nok. Det er nødvendigt at overvåge motortemperaturen og sikre tvungen ventilation.

Elektromagnetisk kompatibilitet

Da frekvensomformeren er en kraftfuld kilde til højfrekvent harmonisk, så for at forbinde motorer, skal du bruge et afskærmet kabel med minimumslængde. Pakningen af \u200b\u200bet sådant kabel skal udføres i en afstand på mindst 100 mm fra andre kabler. Dette minimerer spidsen. Hvis du har brug for at krydse kablerne, foretages krydset i en vinkel på 90 grader.

Emergency Generator Powered.

Glat start, som giver frekvensomformeren reducerer frekvensomformeren nødvendigt magt Generator. Siden med en sådan start falder strømmen 4-6 gange, så generatorkraften kan reduceres til et tilsvarende antal gange. Men stadig, mellem generatoren og drevet skal installeres, kontrolleres kontaktoren fra relæudgangen af \u200b\u200bfrekvensdrevet. Det beskytter frekvensomformeren fra farlige overspændinger.

Magt af en trefaset konverter fra enkeltfaset netværk

Tre-fase frekvensomformere kan beslaglægges fra et enkeltfaset netværk, men deres udgangsstrøm må ikke overstige 50% af den nominelle.

Elektricitet og pengebesparelser

Besparelser forekommer af flere grunde. For det første på grund af væksten før værdierne på 0,98, dvs. Maksimal effekt bruges til at gøre nyttigt arbejde, minimumet går i tab. For det andet opnås koefficienten tæt på dette på alle transportformer.

Uden en frekvensomformer har asynkronmotorer på små belastninger COSINE FI 0,3-0,4. For det tredje er der ikke behov for yderligere mekaniske justeringer (dæmpere, chokes, ventiler, bremser osv.), Alt er gjort elektronisk. Med en sådan regulatorisk enhed kan besparelser nå 50%.

Synkronisering af flere enheder

På grund af de ekstra indgange af frekvensdrevskontrollen kan du synkronisere processerne på transportøren eller indstille forholdet mellem ændringen i nogle værdier afhængigt af den anden. Tilsæt for eksempel hastigheden af \u200b\u200brotationshastigheden på maskinspindlen fra skærehastigheden af \u200b\u200bkniven. Processen vil blive optimeret, fordi Med en stigning i belastningen på kniven vil foderet blive reduceret og omvendt.

Netværksbeskyttelse fra højere harmonikere

For yderligere beskyttelse, undtagen korte afskærmede kabler, anvendes netværkskoder og shunt kondensatorer. Derudover begrænser strømmen, når den tændes.

Korrekt sikkerhedsklasse

For den problemfri drift af frekvensdrevet kræves der en pålidelig køleskab. Hvis du bruger høje sikkerhedsklasser, som f.eks. IP 54 og højere, er det svært eller dyrt at opnå en sådan køleskab. Derfor kan du bruge et særskilt kabinet med høj klasse beskyttelse hvor man skal sætte moduler med en mindre klasse og motion generel ventilation og afkøling.

Parallel tilslutning af elektriske motorer til en frekvensomformer

For at reducere omkostningerne kan du bruge en frekvensomformer til at styre flere elmotorer. Dens magt skal vælges med en reserve på 10-15% af total Power. Alle elektriske motorer. Samtidig er det nødvendigt at minimere længderne af motorkablerne, og det er meget ønskeligt at sætte en motorkrøfter.

De fleste frekvensomformere tillader dig ikke at deaktivere eller tilslutte motorer ved hjælp af kontaktorerne under driften af \u200b\u200bfrekvensdrevet. Dette gøres kun gennem kommandoen Drive Stop.

Indstilling af reguleringsfunktionen

For at få maksimale indikatorer. Driften af \u200b\u200bdet elektriske drev, såsom: strømkoefficient, effektivitet, overbelastningskapacitet, glat kontrol, holdbarhed, skal du korrekt vælge forholdet mellem ændringen i driftsfrekvensen og spændingen ved udgangen af \u200b\u200bfrekvensomformeren.

Spændingsskiftfunktionen afhænger af lastens art. I et konstant øjeblik skal spændingen ved statoren af \u200b\u200belmotoren justeres i forhold til frekvensen (skalarregulering U / F \u003d CONST). For en fan, for eksempel et andet forhold - U / F * F \u003d Const. Hvis vi øger frekvensen 2 gange, skal spændingen øges i 4 (vektorregulering). Der er drev og med mere komplekse kontrolfunktioner.

Fordele ved at bruge et justerbart elektrisk drev med frekvensomformer

Ud over at øge effektiviteten og energibesparelsen giver et sådant elektrisk drev dig mulighed for at få ny kvalitetsstyring. Dette udtrykkes i afslag på yderligere mekaniske anordninger, der skaber tab og reducerer systemernes pålidelighed: bremser, spjæld, chokes, ventiler, justeringsventiler osv. Bremsning kan for eksempel udføres på grund af omvendt rotation elektromagnetisk felt I statoren af \u200b\u200belmotoren. Ved kun at ændre den funktionelle afhængighed mellem frekvensen og spændingen, får vi et andet drev uden at ændre noget i mekanikerne.

Læser dokumentation

Det skal bemærkes, at selv om frekvensomformere ligner hinanden og har mestret en, er det let at håndtere den anden, men det er nødvendigt at omhyggeligt læse dokumentationen. Nogle producenter pålægger begrænsninger af brugen af \u200b\u200bderes produkter, og når de er forstyrret, fjernes produkter fra garanti.

Frekvensomformere

Siden slutningen af \u200b\u200b1960'erne har frekvensomformere ændret sig radikalt, primært som følge af udviklingen af \u200b\u200bmikroprocessor og halvlederteknologier, såvel som på grund af reduktionen af \u200b\u200bderes værdi.

De grundlæggende principper, der blev fastsat i frekvensomformere, forblev imidlertid det samme.

Frekvensomformere omfatter fire hovedelementer:

Fig. 1. Frekvensomformer FlowChart

1. Fabrikken genererer en pulserende DC-spænding, når den er tilsluttet en / trefasetilførselsstrømforsyning af AC. Ensrettere er to hovedtyper - forvaltes og uhåndter.

2. Surroundkæden af \u200b\u200ben af \u200b\u200btre typer:

a) Konverteringsspænding af ensretteren i en konstant strøm.

b) Stabiliserende eller udjævning af pulserende DC spænding og fodring den i omformeren.

c) omdannelse af konstant direkte strøm af ensretteren til en skiftende spænding af AC.

3. Inverter, der genererer frekvensen af \u200b\u200belmotoren. Nogle omformere kan også omdanne en konstant strømspænding til en variabel vekselstrøm.

4. Elektronisk styringskredsløb, der sender signaler til en ensretter, mellemkreds og en inverter og modtager signaler fra disse elementer. Konstruktionen af \u200b\u200bkontrollerede elementer afhænger af udformningen af \u200b\u200ben specifik frekvensomformer (se fig. 2.02).

Fælles for alle frekvensomformere er, at alle kontrolkredsløb styres af semikonduktorelementer af omformeren. Frekvensomformere adskiller sig i omskiftningsmodus, der bruges til at regulere strømforsyningsspændingen.

I fig. 2, hvor forskellige principper for konstruktion / styring af omformeren er vist, anvendes følgende notation:

1-administreret ensretter,

2- ukontrollabel ensretter,

3- mellemliggende kæde af en variabel DC,

4- mellemliggende kæde af konstant DC spænding

5- mellemliggende kæde af en variabel DC,

6-inverter med amplitudepulsmodulering (AIM)

7- Inverter med pulsmodulering (PWM)

Nuværende inverter (IT) (1 + 3 + 6)

Converter med amplitudepulsmodulering (Mål) (1 + 4 + 7) (2 + 5 + 7)

Konverter med puls-pulsmodulering (PWM / VVCPLUS) (2 + 4 + 7)

Fig. 2. Forskellige principper for konstruktion / kontrol af frekvensomformere

For fuldstændighed bør direkte omformere nævnes, der ikke har en mellemkæde. Sådanne omformere anvendes i Megawatt-effektområdet for at danne en lavfrekvent forsyningsspænding direkte fra netværket på 50 Hz, mens deres maksimale udgangsfrekvens er ca. 30 Hz.

Ensretter.

Forsyningsspændingen på netværket er en trefaset eller enfaset vekselstrømsspænding med en fastfrekvens (for eksempel 3x400 V / 50 Hz eller 1 x240 v / 50 Hz); Karakteristika for disse belastninger er illustreret i nedenstående figur.

Fig. 3. Enfase og trefaset vekslende spænding

I figuren forskydes alle tre faser med hinanden i tide, fasespændingen ændrer konstant retningen, og frekvensen angiver antallet af perioder pr. Sekund. Hyppigheden af \u200b\u200b50 Hz betyder, at der for et sekund er 50 perioder (50 x t), dvs. En periode varer 20 millisekunder.

Frekvensomformerens ensretter er bygget enten på dioder eller på tyristorer eller på deres kombination. Den ensretter, der er bygget på dioder, er uhåndterlig, og på tyristorer - håndterbar. Hvis dioder og tyristorer anvendes, er ensretteren semi-konstant.

Uhåndterede ensrettere

Fig. 4. Diode driftstilstand.

Dioder tillader strøm at strømme kun i en retning: fra anoden (A) til katoden (K). Som i tilfælde af nogle andre halvlederenheder er det umuligt at justere værdien af \u200b\u200bdiode strømmen. AC-spænding omdannes af en diode til en DC-pulserende spænding. Hvis en uhåndteret trefaset-ensretter drives af en trefaset vekselstrømspænding, så vil DC-spændingen pulsere i dette tilfælde.

Fig. 5. Umaniseret ensretter

I fig. 5 viser en ukontrollabel trefaset ensretter indeholdende to grupper af dioder. En gruppe består af D1, D3 og D5 dioder. En anden gruppe består af D2, D4 og D6 dioder. Hver diode udfører en strøm i en tredje gang i perioden (120 °). I begge grupper udføres dioderne i en vis sekvens. Perioder, hvor begge grupper arbejder, modregnes mellem sig selv med 1/6 periode t (60 °).

Dioder D1,3.5 er åbne (adfærd), når en positiv spænding påføres dem. Hvis fase L-spændingen når en positiv topværdi, åbnes Diode D,, og Terminal A modtager fasespændingen L1 i to andre dioder, de inverse spændinger af værdien U L1-2 og U L1-3

Det samme sker i D2,4,6 Diodes-gruppen. I dette tilfælde modtager terminalen B en negativ fasespænding. Hvis fase L3 i øjeblikket når grænsen negativ værdi, er dioden D6 åben (udfører). På begge andre dioder er der inverse spændinger af værdien af \u200b\u200bU L3-1 og U L3-2

Udgangsspændingen på en ustyret ensretter er lig med forskellen i belastningerne af disse to diode grupper. Den gennemsnitlige værdi af pulserende spænding af DC er 1,35 x spænding af netværket.

Fig. 6. Udgangsspænding af en ustyret trefaset ensretter

Kontrollerede ensrettere

I administrerede ensrettere erstattes dioder af tyristorer. Som Dudy passerer tyristoren kun strømmen i en retning - fra anoden til katoden (K). Men i modsætning til diode har en thyristor en tredje elektrode kaldet "lukker" (g). Så at tyristoren åbnede, skal et signal serveres på lukkeren. Hvis en strøm strømmer gennem en tyristor, vil en tyristor springe den, indtil strømmen bliver nul.

Strømmen kan ikke afbrydes af signalet til lukkeren. Thyristorer bruges både i ensrettere og omformere.

En Thyristor-lukker tilføres til et styresignal A, som er kendetegnet ved en forsinkelse udtrykt i grader. Disse grader er slagtes mellem spændingsovergangens øjeblik gennem nul og tid, når tyristoren er åben.

Fig. 7. Betjeningsmetode for en tyristor

Hvis vinklen A ligger i området fra 0 ° til 90 °, anvendes thyristorskemaet som en ensretter, og hvis fra 90 ° til 300 ° - så som omformer.

Fig. 8. Forvaltet trefaset ensretter

Den administrerede ensretter er ved sin base, der ikke er forskellig fra uhåndterlig, bortset fra at tyristoren styres af signalet A og begynder at udføre fra det øjeblik, hvor det begynder at udføre en konventionel diode, indtil det øjeblik, der er 30 ° senere, spændingsovergangen pege gennem nul.

Regulering Værdi A Giver dig mulighed for at ændre størrelsen af \u200b\u200bden rettede spænding. Den administrerede ensretter danner en konstant spænding, hvis middelværdi er 1,35 x spænding af X COS α-netværket

Fig. 9. Udgangsspænding af en kontrolleret trefaset ensretter

Sammenlignet med en ukontrollabel ensretter har det administrerede mere signifikante tab og gør højere interferens i strømforsyningen, da ensretteren med en kortere tid til transmission af tyristorer tager en større reaktiv strøm fra netværket.

Fordelen ved administrerede ensrettere er deres evne til at returnere energi til det energiske netværk.

Intermediate kæde

Et mellemled kan betragtes som en opbevaring, hvorfra elmotoren kan modtage energi gennem omformeren. Afhængigt af ensretter og inverter er tre principper for konstruktion af en mellemkæde mulige.

Omformere - Aktuelle kilder (1-konvertere)

Fig. 10. Intermediate kæde af en variabel DC

I tilfælde af omformere - nuværende kilder omfatter mellemkredsløbet en stor induktansspole og kun konjugater med en kontrolleret ensretter. Induktansspolen konverterer den skiftende straighting-spænding i den skiftende konstantstrøm. Størrelsen af \u200b\u200belmotorens spænding bestemmer belastningen.

Inverters - Spændingskilder (U-konvertere)

Fig. 11. Mellemkæde af konstant spænding

I tilfælde af omformere - spændingskilder er mellemkredsløbet et filter indeholdende en kondensator og kan konjugere med en ensretter af nogen af \u200b\u200bto typer. Filteret glatter pulserende konstant spænding (U21) ensretter.

I den kontrollerede ensretter bliver spændingen ved denne frekvens konstant tilført til omformeren som en sand konstant spænding (U22) med en skiftende amplitude.

I uhåndterede ensrettere er input spændingen af \u200b\u200bomformeren en konstant spænding med en konstant amplitude.

Intermediate kæde af at ændre konstant spænding

Fig. 12. Mellemkæde af skiftespænding

I de mellemliggende kredsløb af den ændrede konstante spænding kan du tænde for afbryderen før filteret, som vist i fig. 12.

Bryderen indeholder en transistor, der virker som en omskifter, herunder og slukning af ensretterspændingen. Kontrolsystemet styrer afbryderen ved at sammenligne skiftespændingen efter filteret (U V) med indgangssignalet. Hvis der er forskel, reguleres forholdet ved at ændre den tid, hvor transistoren er åben, og den tid, hvor den er lukket. Således ændres den effektive værdi, og mængden af \u200b\u200bkonstant spænding, som kan udtrykkes ved formlen

U v \u003d u x t på / (t on + t off)

Når interrupteringstransistoren åbner det aktuelle kredsløb, gør filterinduktorspolen spændingen på transistoren uendeligt stor. For at undgå, at denne breaker er beskyttet af en hurtigt blinkende diode. Når transistoren åbner og lukker, som vist i fig. 13, spændingen vil være den største i tilstand 2.

Fig. 13. Transistor Breaker styrer den mellemliggende kredsløbsspænding

Det mellemliggende kredsløbsfilter glatter rektangulær spænding efter afbryderen. Kondensatoren og filterinduktorspolen understøtter konstanceringen af \u200b\u200bspændingen ved denne frekvens.

Afhængigt af konstruktionen kan mellemkredsløbet også udføre yderligere funktioner, herunder:

Udveksling af ensretteren fra omformeren

Reducere niveauet af harmonisk

Energi akkumulering for at begrænse intermitterende belastning hopper.

Inverter.

Omformeren er det sidste link i frekvensomformeren foran elmotoren og det sted, hvor den endelige tilpasning af udgangsspændingen opstår.

Frekvensomformeren giver regelmæssige driftsforhold i hele reguleringsområdet ved at tilpasse udgangsspændingen til belastningstilstanden. Dette giver dig mulighed for at opretholde optimal magnetisering af elmotoren.

Fra mellemkredsløbet får inverteren

Ændring af konstant strøm

Ændring af DC spænding eller

Konstant DC spænding.

Takket være omformeren leveres en ændring af den elektriske motor i hver af disse tilfælde. Med andre ord skaber inverteren altid den ønskede spændingsfrekvens, der leveres til elmotoren. Hvis strømmen eller spændingen varierer, skaber omformeren kun den ønskede frekvens. Hvis spændingen er uændret, skaber omformeren til elmotoren både den ønskede frekvens og den ønskede spænding.

Selvom omformerne arbejder på forskellige måder, er deres hovedstruktur altid den samme. Hovedelementerne i omformerne er kontrollerede halvlederanordninger, der er inkluderet i par i tre grene.

I øjeblikket erstattes tyristorerne i de fleste tilfælde af højfrekvente transistorer, der er i stand til at åbne og lukke meget hurtigt. Omkoblingsfrekvensen ligger normalt fra 300 Hz til 20 kHz og afhænger af de anvendte halvlederindretninger.

Semiconductor-enheder i omformeren åbnes og lukkes af signaler dannet af styrekredsløbet. Signaler kan dannes på flere forskellige måder.

Fig. 14. Skitse nuværende inverter af mellemspændingskredsløbet.

Konventionelle invertere, der hovedsagelig switting, hovedsagelig strømmen af \u200b\u200bdet mellemliggende kredsløb af skiftespændingen indeholder seks tyristorer og seks kondensatorer.

Kondensatorer tillader, at tyristorerne åbnes og lukkes på en sådan måde, at strømmen i fase viklinger forskydes med 120 grader og skal tilpasses til motorens sizeworm. Når de elektriske motorterminaler lejlighedsvis tjente i u-V-sekvenser, V-W, W-U, U-V ..., forekommer et intermitterende roterende magnetfelt af den ønskede frekvens. Selv om strømmen af \u200b\u200bden elektriske motor næsten har en rektangulær form, vil elmotorens spænding være praktisk talt sinusformet. Men når du tænder eller slukker for strømmen, forekommer spændingsdråber altid.

Kondensatorer adskilles fra belastningsstrømmen af \u200b\u200belmotordioderne.

Fig. 15. Inverter til varierende eller uændret mellemkæde spænding og afhængigheden af \u200b\u200budgangsstrømmen fra omformerens koblingsfrekvens

Omformere med en skiftende eller uændret spænding af mellemkredsløbet indeholder seks omskifterelementer, og uanset hvilken type halvlederanordninger anvendes næsten det samme. Kontrolkredsløbet åbner og lukker halvlederanordninger ved hjælp af flere forskellige veje Moduleringer, hvorved der ændresn.

Den første metode er designet til skiftespænding eller strøm i mellemkæden.

De intervaller, hvor individuelle halvlederanordninger er åbne, er placeret i sekvensen, der anvendes til opnåelse af den ønskede udgangsfrekvens.

Denne sekvens af omskifter halvlederindretninger styres af størrelsen af \u200b\u200bskiftespændingen eller strømmen af \u200b\u200bmellemkredsløbet. Gennem brugen af \u200b\u200ben spændingsstyret oscillationsgenerator sporer frekvensen altid spændingsamplituden. Denne type inverter kaldes amplitude-pulsmodulation (AIM).

Til fast spænding af mellemkredsløbet anvendes en anden hovedmetode. Den elektriske motorspænding bliver skiftende på grund af forsyningen af \u200b\u200bmellemkredsløbsspændingen på viklingen af \u200b\u200belmotoren i længere eller kortere tidsintervaller.

Fig. 16 Modulation af amplitude og pulsvarighed

Frekvensen varierer ved at ændre spændingsimpulserne langs tidsaksen - positivt i en halv periode og negativt for den anden.

Da der i denne metode er en ændring i varigheden (bredde) af spændingsimpulser, kaldes den pulsmodulering (PWM). Phim-modulering (og beslægtede metoder, såsom sinusformet styret PWM) er den mest almindelige måde at styre omformeren på.

Med PWM-moduleringen bestemmer styrekredsløbet de øjeblikke af omskiftningen af \u200b\u200bhalvlederindretninger, når de krydser savformet spænding og den overlejrede sinusformede referencespænding (sinusformet styret PWM). Andre lovende metoder til PWM-modulering er modificerede metoder til pulsmodulering, såsom WC og WC Plus, udviklet af Danfoss.

Transistorer.

Da transistorer kan skifte ved høje hastigheder, falder elektromagnetisk interferens fra "puls" (magnetisering af elmotoren.

En anden fordel ved den høje frekvens af omskiftning er hyppigheden af \u200b\u200bmodulering af frekvensomformerens udgangsspænding, som giver dig mulighed for at producere en sinusformet strøm af elmotoren, mens styrekredsløbet simpelthen åbner og lukker omformerens transistorer.

Hyppigheden af \u200b\u200bomskifter inverter er en "pind omkring to ender", da høje frekvenser kan føre til opvarmning af elmotoren og udseendet af store topspændinger. Jo højere koblingsfrekvensen er, desto højere tab.

På den anden side kan den lave omskifterfrekvens føre til stærk akustisk støj.

Højfrekvente transistorer kan opdeles i tre hovedgrupper:

Bipolære transistorer (LTR)

Unipolar Field Mop Transistorer (MOS-FET)

Bipolære transistorer med isoleret lukker (IGBT)

I øjeblikket anvendes IGBT-transistorer mest udbredt, da kontrolegenskaberne af MOS-FET-transistorer kombineres med LTR-transistorernes udgangsegenskaber; Derudover har de en ordentlig kapacitetsområde, passende ledningsevne og skiftefrekvens, hvilket gør det muligt at forenkle styringen af \u200b\u200bmoderne frekvensomformere betydeligt.

I tilfælde af IGBT-transistorer placeres både inverterens elementer og inverterkontrollerne i et komprimeret modul kaldet "Intelligent Power Module" (IPM).

Amplitude-pulsmodulation (AIM)

Amplitudepulsmoduleringen anvendes til frekvensomformere med en skiftespænding af mellemkredsløbet.

I frekvensomformere med ukontrollable ensrettere dannes amplituden af \u200b\u200budgangsspændingen af \u200b\u200bafbryderen af \u200b\u200bmellemkæden, og hvis ensretteren styres, opnås amplituden direkte.

Fig. 20. Dannelse af spænding i frekvensomformere med en breaker i en mellemkæde

Transistor (afbryder) i fig. 20 Unlocker eller låst op kontrol- og reguleringsordningen. Skiftningstidværdier afhænger af den nominelle værdi (indgangssignal) og det målte spændingssignal (faktisk værdi). Den faktiske værdi måles på kondensatoren.

Induktorinduktansen og kondensatoren fungerer som et filter, der glatter spændingsdråben. Spændingstoppen afhænger af transistorens åbningstid, og hvis den nominelle og faktiske værdi afviger i hinanden, fungerer interrupteren, indtil det krævede spændingsniveau er nået.

Frekvensregulering

Udgangsspændingsfrekvensen ændres i omformeren i perioden, mens halvlederkoblingsanordninger udløses i en periode på mange gange.

Varigheden af \u200b\u200bperioden kan justeres på to måder:

1. Ældre indgangssignal eller

2. Ved hjælp af en skiftende konstant spænding, som er proportional med indgangssignalet.

Fig. 21a. Frekvensstyring ved hjælp af mellemkædespændingen

Latitude og pulsmodulering er den mest almindelige måde at danne en trefasespænding med en passende frekvens.

Med breddegrad og pulsmodulering bestemmes dannelsen af \u200b\u200bden fulde spænding af mellemkredsløbet (≈ √2 x U-net) ved varigheden og hyppigheden af \u200b\u200bomskiftning af kraftelementer. Frekvensen af \u200b\u200bgentagelse af PWM-pulserne mellem punkterne for at tænde og slukke er en variabel og giver dig mulighed for at justere spændingen.

Der er tre grundlæggende muligheder for indstilling af skifteformer i en inverter med kontrol via pulsmodulering.

1.Sinusoid-Managed PWM

2. Synkron Shim

3.Asynkron shim.

Hver gren af \u200b\u200bden trefasede PWM inverter kan have to forskellige stater (Aktiveret og deaktiveret).

Tre kontakter danner otte mulige omskifterkombinationer (2 3), og derfor otte digitale spændingsvektorer ved inverterens udgang eller på viklingen af \u200b\u200bstatoren af \u200b\u200bden tilsluttede elektriske motor. Som vist i fig. 21B er disse vektorer 100, 110, 010, 011, 001, 101 placeret i vinklerne af den beskrevne hexagon ved anvendelse af nulvektorerne 000 og 111.

I tilfælde af omskifterkombinationer 000 og 111 oprettes det samme potentiale på alle tre udgangsterminaler af omformeren - enten positivt eller negativt i forhold til mellemkæden (se figur 21c). Til elmotor betyder det virkningen tæt på terminalernes korte kredsløb; Spændingen O. anvendes også på viklingen af \u200b\u200belmotoren.

Sinusoidal-Managed PWM

Med en sinusformet pwm til at kontrollere hver inverterudgang svarer en sinusformet referencespænding (US) varigheden af \u200b\u200bden sinusformede spændingsperiode, til den krævede hovedfrekvens af udgangsspændingen. For tre referencespændinger er en savsmuldspænding (U D) overlejret. Se fig. 22.

Fig. 22. Princippet om den sinusformede PWM (med to støttespændinger)

Ved krydsning af sawtooth spændings- og sinusformede referencespændinger er semiconductor-enhederne af omformere enten åbne eller lukkede.

Krydsningen bestemmes af elektroniske kontrolkortelementer. Hvis spændingen er mere sinusformet, så med et fald i sawtooth spænding, skifter udgangsimpulserne fra positiv værdi. til negativ (eller fra negativ til positiv), så udgangsspænding Frekvensomformeren bestemmes af mellemkæden spændingen.

Udgangsspændingen varierer med forholdet mellem varigheden af \u200b\u200bden åbne og lukkede tilstand, og for at opnå den ønskede spænding kan dette forhold ændres. Således svarer amplituden af \u200b\u200bnegative og positive spændingsimpulser altid til halvdelen af \u200b\u200bspændingen af \u200b\u200bmellemkæden.

Fig. 23. Udgangsspænding af sinusformet PWM

Ved lave frekvenser af statoren øges tiden i lukket tilstand og kan være så stor, at det vil være umuligt at opretholde frekvensen af \u200b\u200bsavkompetence.

Dette øger manglen på spænding, og elmotoren vil fungere ujævnt. For at undgå dette kan du i lavfrekvenser fordoble hyppigheden af \u200b\u200bsavkompetence.

Fasespændingen på frekvensomformerens udgangsterminaler svarer til halvdelen af \u200b\u200bspændingen af \u200b\u200bden mellemliggende kæde divideret med √ 2, dvs. Lige halvdelen af \u200b\u200bforsyningsnetværkets spænding. Lineær spænding på udgangsterminalerne i √ 3 gange mere fasespænding, dvs. Ligeledes multipliceret spændingen af \u200b\u200bforsyningsnetværket med 0,866.

Inverter af PWM-Control, som udelukkende virker med modulering af understøtnings sinusformet spænding, kan levere en spænding svarende til 86,6% af den nominelle spænding (se fig. 23).

Ved anvendelse af en rent sinusformet modulering kan frekvensomformerens udgangsspænding ikke nå elmotorens spænding, da udgangsspændingen også vil være mindre end 13%.

Den krævede yderligere spænding kan imidlertid opnås ved at reducere antallet af impulser, når frekvensen overstiger ca. 45 Hz, men denne metode har nogle ulemper. Især forårsager det en trinvis spændingsændring, som fører til ustabil drift af elmotoren. Hvis antallet af impulser falder, øges den højeste harmonik ved udgangen af \u200b\u200bfrekvensomformeren, hvilket øger tabene i elmotoren.

En anden måde at løse dette problem på er forbundet med brugen af \u200b\u200bandre referencespændinger i stedet for tre sinusformede. Disse spændinger kan være en hvilken som helst form (for eksempel trapezformet eller trappet).

For eksempel anvender en samlet referencespænding den tredje harmoniske af den sinusformede referencespænding. For at opnå denne måde at skifte inverter halvlederenheder, som vil øge frekvensomformerens udgangsspænding, er det muligt ved at øge amplituden af \u200b\u200bden sinusformede referencespænding med 15,5% og tilføje tredje harmoniske til den.

Synkron Shim

Hovedsproblemet ved at bruge metoden til sinusformet PWM er behovet for at bestemme optimale værdier Skift tid og spændingsvinkel i en bestemt periode. Disse koblingstidsværdier skal installeres på en sådan måde, at det kun tillader minimum af højere harmoniske. Denne koblingsfunktion gemmes kun for et specificeret (begrænset) frekvensområde. Arbejde uden for dette interval kræver brug af en anden metode til at skifte.

Asynkron shim.

Behovet for orientering på banen og sikrer systemets hastighed med hensyn til drejningsmoment og styring af hastigheden af \u200b\u200btrefaset AC-drev (inklusive servodrev) kræver trinvistændringer i omformerens amplitude og vinkel. Brug af koblingsfunktionen "Almindelig" eller synkron "PWM tillader ikke at producere en trinvis ændring i amplitude og vinkel på omformerens spænding.

En måde at udføre dette krav er en asynkron PWM, hvor i stedet for at synkronisere udgangsspændingsmoduleringen med en udgangsfrekvens, som normalt er gjort for at reducere harmonikken i elmotoren, moduleres spændingsvektorstyringscyklussen, hvilket fører til Synkron kommunikation med udgangsfrekvensen.

Der er to hovedmuligheder Asynkron PWM:

SFAVM (Stator Flow-orienteret Asynkron Vector Modulation \u003d (Synkron Vector Modulation Fokuseret på statorens magnetiske strømning)

60 ° AVM (Asynkron Vector Modulation \u003d Asynkron Vector Modulation).

SFAVM er en rumlig vektormoduleringsmetode, som gør det muligt for os tilfældigt, men hopper ud af omformerens spænding, amplitude og vinkel under omskifteren. Dette opnår øgede dynamiske egenskaber.

Hovedformålet med at anvende en sådan modulering er at optimere statorens magnetiske strøm ved hjælp af en statorspænding med et samtidigt fald i drejningsmomentpulsation, da vinkelafvigelsen afhænger af omskiftersekvensen og kan forårsage en stigning i øjeblikket pulsering. Derfor skal omskiftersekvensen beregnes på en sådan måde, at viimerer vektorvinkelens afvigelse. Skift mellem spændingsvektorer er baseret på beregningen af \u200b\u200bden ønskede magnetiske fluxbane i statoren af \u200b\u200belmotoren, som igen bestemmer drejningsmomentet.

Ulempen ved de tidligere, konventionelle PWM-strømforsyningssystemer var afvigelser af amplituden af \u200b\u200bvektoren af \u200b\u200bden magnetiske strøm af statoren og vinklen på den magnetiske flux. Disse afvigelser påvirket det roterende felt (drejningsmoment) i luftgabet af elmotoren og forårsagede drejningsmomentens krusning. Virkningen af \u200b\u200bafvigelse U-amplitude er ubetydelig og kan reduceres yderligere ved at øge omskifterfrekvensen.

Dannelsen af \u200b\u200belmotorens spænding

Stabile arbejde svarer til reguleringen af \u200b\u200bspændingsvektoren, som Ver på en sådan måde, at den beskriver cirklen (se fig. 24).

Spændingsvektoren er kendetegnet ved størrelsen af \u200b\u200bspændingen af \u200b\u200bden elektriske motor og rotationshastigheden, hvilket svarer til driftsfrekvensen i tiden. Den elektriske motorspænding dannes ved at skabe mediumværdier med korte impulser fra tilstødende vektorer.

Sfavm-metoden udviklet af Danfoss Corporation, sammen med andre, har følgende egenskaber:

Spændingsvektoren kan justeres ved amplitude og fase uden at afvige fra den indstillede opgave.

Skiftesekvensen begynder altid med 000 eller 111. Dette gør det muligt for spændingsvektoren at have tre omskiftningsmetoder.

Den gennemsnitlige værdi af spændingsvektoren opnås under anvendelse af korte pulser af tilstødende vektorer såvel som nulvektorer 000 og 111.

Kontrolordning

Kontrolordning eller kontrolkort - det fjerde hovedelement i frekvensomformeren, som er designet til at løse fire vigtige opgaver:

Kontrol af halvlederelementer af frekvensomformeren.

Dataudveksling mellem frekvensomformere og perifere enheder.

Indsamling af data og dannelse af funktionsfejl.

Udfør frekveog elektrisk motor.

Mikroprocessorer øgede styringsordningenes hastighed, udvidet væsentligt omfanget af drevene og reducerede antallet af nødvendige beregninger.

Mikroprocessoren er indlejret i frekvensomformeren og er altid i stand til at bestemme den optimale pulskombination for hver driftstilstand.

Kontrolordning for målfrekvensomformer

Fig. 25 Princippet om drift af styrekredsløbet for et mellemledsstyret af afbryderen.

I fig. 25 viser en frekvensomformer med AIM-CONTROL og afbrydelse af kædeafbryder. Kontrolkredsløbet styrer konverteren (2) og omformeren (3).

Kontrollen udføres af den øjeblikkelige værdi af mellemkredsløbsspændingen.

Den mellemliggende kredsløbsspænding styrer kredsløbet, der virker som adressemåleren i opbevaring af data. Hukommelsesforretninger Udgangssekvenser for en inverter pulseret kombination. Når mellemkædespændingen øges, forekommer scoren hurtigere, sekvensen slutter snarere, og udgangsfrekvensen øges.

Med hensyn til kontrol af afbryderen er mellemkredsløbsspændingen først sammenlignet med den nominelle værdi af spændingsreferencesignalet. Det forventes, at dette spændingssignal giver rigtige værdier Udgangsspænding og frekvens. Hvis du ændrer referencesignalet og mellemkædesignalet, informerer PI-regulatoren ordningen om, at det er nødvendigt at ændre cykeltiden. Dette medfører en justering af mellemkædespændingen ved referencesignal.

Den sædvanlige modulationsmetode til styring af konverteren 1 er amplitudepulsmoduleringen (AIM). Latitude og Pulse Modulation (PWM) er en mere moderne metode.

Feltkontor (Vector Control)

Vektorstyring kan organiseres på flere måder. Hovedforskellen i metoder er kriterier, der anvendes ved beregning af værdierne for den aktive strøm, magnetiseringsstrømmen (magnetisk flux) og drejningsmoment.

Ved sammenligning mellem DC-motorer og trefaset asynkronmotorer (figur 26) detekteres visse problemer. Ved konstant strøm er de parametre, der er vigtige for at skabe et drejningsmoment - magnetisk strømning (F) og en ankerstrømmen, fastsat i forhold til størrelsen og placeringen af \u200b\u200bfasen og bestemmes ved orienteringen af \u200b\u200bexcitations viklinger og positionen af \u200b\u200bkul børster (fig. 26a).

I DC-motoren er ankerstrømmen og strømmen, der skaber en magnetisk flux, er placeret i rette vinkler til hinanden, og deres værdier er ikke meget høje. I en asynkron elektrisk motor afhænger positionen af \u200b\u200bmagnetfluxen (F) og rotorstrømmen (I,) af belastningen. Derudover kan i modsætning til DC-motoren, fase vinkler og strøm ikke direkte bestemmes af størrelsen af \u200b\u200bstatoren.

Fig. 26. Sammenligning af DC-maskine og asynkron AC-maskine

Ved hjælp af en matematisk model kan du dog beregne drejningsmomentet ved afhængigheden mellem magnetstrømmen og statorstrømmen.

Fra den målte statorstrøm (L S) er komponenten (L W) kendetegnet, hvilket skaber et drejningsmoment med en magnetisk flux (F) ved lige vinkler mellem to disse variabler (L C). Således oprettes den magnetiske strøm af elmotoren (fig. 27).


Fig. 27. Beregning af nuværende komponenter til feltregulering

Ved anvendelse af disse to komponenter er det muligt at uafhængigt påvirke drejningsmomentet og den magnetiske flux. I lyset af en vis kompleksitet af beregninger baseret på en dynamisk model af en elektrisk motor er sådanne beregninger kun omkostningseffektive i digitale drev.

Da excitationskontrollen, der ikke afhænger af belastningen, adskilles fra drejningsmomentstyringen, kan du dynamisk styre den asynkronmotor såvel som DC-motoren - forudsat at der er et tilbagekoblingssignal. Denne metode til styring af en trefaset vekselstrømsmotor har følgende fordele:

God reaktion på belastningsændringer

Nøjagtig kraftregulering

Fuld drejningsmoment ved nulhastighed

Præstationsfunktioner er sammenlignelige med DC-drevegenskaber.

Regulering V / F egenskaber og magnetisk flux vektor

I de sidste år Systemer til styring af hastigheden af \u200b\u200btrefasede vekselstrømsmotorer baseret på to forskellige principper. Ledelse:

normal v / f-kontrol, eller skalarstyring og regulering af den magnetiske fluxvektor.

Begge metoder har deres fordele afhængigt af de specifikke krav til driftsegenskaberne for drevet (dynamikken) og nøjagtigheden.

V / F karakteristisk regulering har et begrænset hastighedskontrolområde (ca. 1:20), og ved lav hastighed kræver et andet kontrolprincip (kompensation). Ved anvendelse af denne metode er det forholdsvis nemt at tilpasse frekvensomformeren til elmotoren, og forordningen er immun for øjeblikkelige belastningsændringer i hele hastighedsområdet.

I drev med en magnetisk fluxstyring skal frekvensomformeren nøjagtigt konfigureres under elmotoren, hvilket kræver en detaljeret viden om sine parametre. Yderligere komponenter er også nødvendige for at opnå et feedback signal.

Nogle fordele ved denne type kontrol:

Hurtigt svar på hastighedsændringer og en bred vifte af hastigheder

Bedste dynamiske reaktion på retninger

Et enkelt kontrolprincip er tilvejebragt i hele hastighedsområdet.

For brugeren ville en optimal løsning være en kombination bedste egenskaber. begge principper. Det er indlysende, at en sådan ejendom også er nødvendig som en modstand mod trappet belastning / losning i hele hastighedsområdet, hvilket normalt er stærk side. V / f kontrol, og et hurtigt svar på ændringer i hastighedsopgaven (som ved kontrolleret af felt).

Frekvensomformere er designet til glat styring af hastigheden af \u200b\u200ben asynkronmotor ved at oprette en trefasespændingsomformer ved udgangen af \u200b\u200bfrekvensvariabel spænding. I de enkleste tilfælde forekommer hyppighed og spændingskontrol i overensstemmelse med givet karakteristisk v / f, de mest avancerede omformere implementeres såkaldt vektorstyring .
Princippet om drift af frekvensomformeren eller som det ofte kaldes - Inverter: Alternativ spænding industrielt netværk Det korrigeres ved en blok af korrigerende dioder og filtreres af et stort kondensator kondensatorbatteri for at minimere pulserne af den resulterende spænding. Denne spænding føres til brokredsløbet, herunder seks IGBT- eller MOSFET-transistorer med dioder, der følger med antiperalt for at beskytte transistorerne mod nedbrydning ved den inverse polaritetsspænding, der opstår ved drift med motorviklinger. Desuden indbefatter diagrammet nogle gange et "plum" kredsløb af energi - en transistor med en højkraftmodstand af dispersion. Denne ordning anvendes til bremsemodus for at slukke den motorgenererede spænding og sikre kondensatorer fra genopladning og fejl.
Omformerens flowchart er vist nedenfor.
Frekvensomformeren i et sæt med en asynkronmotor giver dig mulighed for at erstatte DC-elektrisk drev. DC Motor Speed \u200b\u200bControl Systems er ganske enkle, men svagt sted. En sådan elektrisk motor er en elektrisk motor. Han er dyr og upålidelig. Når du arbejder, er børsterne gnistre, en samler er vred under påvirkning af elektrisk OSS. En sådan elektrisk motor kan ikke anvendes i et støvet og eksplosivt miljø.
Asynkroniske elmotorer er bedre end DC-motorer på mange parametre: De er enkle på enheden og pålidelig, da de ikke har mobile kontakter. De har mindre dimensioner, masse og omkostninger ved samme magt sammenlignet med DC-motorer. Asynkronmotorer er enkle i fremstilling og drift.
Den største ulempe ved asynkron elektriske motorer er kompleksiteten af \u200b\u200bat regulere deres hastighed traditionelle metoder (Ved at ændre forsyningsspændingen, indfører yderligere modstand mod viklingens kæde).
Den asynkroniske elektriske motorstyring i frekvensfunktionen indtil for nylig var et stort problem, selvom teorien om frekvensregulering blev udviklet i trediverne. Udviklingen af \u200b\u200bdet frekvensjusterbare elektriske drev blev indeholdt de høje omkostninger ved frekvensomformere. Fremkomsten af \u200b\u200bkraftordninger med IGBT-transistorer, udviklingen af \u200b\u200bhøjtydende mikroprocessorstyringssystemer tilladt forskellige virksomheder i Europa, USA og Japan for at skabe moderne frekvensomformere af de tilgængelige omkostninger.
Justering af rotationsfrekvensen af \u200b\u200baktuatorerne kan udføres ved hjælp af forskellige indretninger: Mekaniske varianter, hydrauliske koblinger, der yderligere indføres i en stator eller rotor modstande, elektromekaniske frekvensomformere, statiske frekvensomformere.
Brugen af \u200b\u200bde første fire enheder leverer ikke højkvalitetshastighedskontrol, uøkonomisk, kræver høje omkostninger ved installation og drift. Statiske frekvensomformere er de mest perfekte asynkroniske drevkontrolenheder i øjeblikket.
Princip frekvensmetode. Hastighedskontrollen af \u200b\u200bden asynkronmotor er, at der ændrer hyppigheden af \u200b\u200bF1 af forsyningsspændingen, kan være i overensstemmelse med udtrykket

Et konstant antal par Pole P skifter vinkelhastigheden af \u200b\u200bstatorens magnetfelt.
Denne metode giver en jævn regulering af hastighed i et bredt område, og mekaniske egenskaber Høj stivhed.
Hastighedskontrollen ledsages ikke af en stigning i en asynkronmotorens slip, så strømtab, når justering er lille.
For at opnå høje energiindikatorer for en asynkron motorstyringskoefficienter, effektivitet, overbelastningskapacitet - er det nødvendigt at ændre spændingen samtidigt med frekvensen på samme tid.
Loven om spændingsændringer afhænger af MC-belastningen. Ved et konstant punkt i MC \u003d Const skal statoren justeres i forhold til frekvensen:

For en blæsers natur af belastningen har denne tilstand formularen:

På tidspunktet for belastning, omvendt proportional hastighed:

Således for den glatte trinløse justering af rotationsfrekvensen af \u200b\u200bakslen asynkron elektrisk motorFrekvensomformeren skal tilvejebringe samtidig frekvensstyring og spænding ved statorviklingen af \u200b\u200bden asynkronmotor.
Fordele ved at bruge et justerbart elektrisk drev i teknologiske processer
Brugen af \u200b\u200bet justerbart elektrisk drev giver energibesparelse og giver dig mulighed for at modtage nye kvalitetssystemer og objekter. Der sikres betydelige elbesparelser ved at regulere enhver teknologisk parameter. Hvis dette er en transportør eller transportør, kan du justere hastigheden af \u200b\u200bdens bevægelse. Hvis det er en pumpe eller ventilator - kan du opretholde tryk eller justere ydeevne. Hvis det er en maskine, kan du jævnligt justere tilførselshastigheden eller hovedbevægelsen.
Den særlige økonomiske effekt af at bruge frekvensomformere giver brug af frekvensstyring på genstande, der giver transport af væsker. Indtil nu er den mest almindelige måde at regulere udførelsen af \u200b\u200bsådanne objekter brugen af \u200b\u200bventiler eller reguleringsventiler, men i dag bliver frekvensstyringen af \u200b\u200ben asynkronmotor tilgængelig, for eksempel et arbejdshjul på pumpenheden eller ventilatoren. Ved brug af frekvensregulatorer giver en jævn justering af rotationshastigheden i de fleste tilfælde at opgive brugen af \u200b\u200bgearkasser, varianter, chokes og andet reguleringsudstyr.
Ved tilslutning af frekvensomformeren starter motoren jævnt uden at starte strømme og beats, hvilket reducerer belastningen på motoren og mekanismerne og derved øger levetiden.
Frekvensregulering hurtigt synlig fra tegning


Således, når han spredte strømmen af \u200b\u200bstoffet indeholdt af ventilen eller ventilen, gør ikke nyttigt arbejde. Brugen af \u200b\u200bet justerbart elektrisk drev eller ventilator giver dig mulighed for at indstille det nødvendige tryk eller forbrug, hvilket sikrer ikke kun energibesparelser, men også reducerer tabet af det transporterede stof.
Struktur af frekvensomformeren
De fleste af de moderne frekvensomformere er bygget i henhold til dobbelt konverteringsskemaet. De består af følgende hoveddele: DC-link (uhåndteret ensretter), kraftpulsinverter- og styresystem.
DC Link består af en uhåndteret ensretter og filter. En variabel strømforsyningsspænding konverteres til DC spænding.
POWER Tre-Fase Pulse inverter består af seks transistor nøgler. Hver motorvikling forbinder gennem den relevante nøgle til de positive og negative konklusioner af ensretteren. Omformeren forvandler den rettede spænding i trefaset variabel spænding af den ønskede frekvens og amplitude, som påføres på viklingen af \u200b\u200belmotorstatoren.
I inverterens outputkaskader anvendes effekt IGBT transistorer som nøgler. Sammenlignet med tyristorer har de en højere omskifterfrekvens, som giver dig mulighed for at fremstille udgangssignalet for den sinusformede form med minimale forvrængninger.
Princippet om drift af frekvensomformeren
Frekvensomformeren består af en uhåndteret diodekraft-ensretter i en autonom inverter, PWM-kontrolsystemer, systemer automatisk regulering, choke LV og Conders kondensator CV. Regulering af outputfrekvensen Fv. Og urallernes spændinger udføres i omformeren på bekostning af højfrekvent breddegrad og pulsstyring.
Pulskontrol er kendetegnet ved en modulationsperiode, inden for hvilken viklingen af \u200b\u200bden elektriske motorstator er forbundet skiftevis til de positive og negative poler af ensretteren.
Varigheden af \u200b\u200bdisse stater inde i PWM-perioden er moduleret i henhold til den sinusformede lov. Højt (normalt 2 ... 15 kHz), PWM urfrekvenser, i viklingen af \u200b\u200belmotoren på grund af deres filtreringsegenskaber, flow sinusformede strømme.


Således er form af udgangsspændingskurven en højfrekvent to-polær sekvens af rektangulære impulser (figur 3).
Pulsfrekvensen bestemmes af PWM-frekvensen, pulsernes varighed (bredde) i perioden for udgangsfrekvensen af \u200b\u200bAIIN fremmes af den sinusformede lov. Formen af \u200b\u200budgangsstrømskurven (strøm i viklingen af \u200b\u200ben asynkron elektrisk motor) er praktisk talt sinusformet.
Justering af inverterens udgangsspænding kan udføres på to måder: Amplitude (AR) ved at ændre indgangsspændingen UR og Latitude og Pulse (PWM) ved at ændre V1-V6 Valve Switching-programmet ved UV \u003d Const.
Den anden metode blev fordelt i moderne frekvensomformere på grund af udviklingen af \u200b\u200bet moderne elementbase (mikroprocessorer, IBGT-transistorer). Med en pulserende modulering vender form af strømmer i viklingen af \u200b\u200bden asynkronmotorstator tæt på sinusformet takket til viklingens filtreringsegenskaber.

En sådan kontrol tillader at opnå en høj konvertereffektivitet og ækvivalent med analog kontrol ved hjælp af frekvens og spændingsamplitude.
Moderne invertere udføres på grundlag af fuldt kontrollerede strømforsyningsanordninger - låst GTO-tyristorer eller bipolære IGBT-transistorer med en isoleret lukker. I fig. 2.45 viser 3-faset fortovsdiagram for den autonome inverter på IGBT-transistorer.
Den består af et indgangskapacitivt filter af CF og seks IGBT-transistorer V1-V6 dem på modparallell D1-D6 omvendt strømdioder.
På grund af den alternative omskiftning af V1-V6-ventiler ved algoritmen, der er angivet af styresystemet, konverteres den konstante indgangsspænding af UR'en til en variabel rektangulær pulsudgangsspænding. Gennem de kontrollerede nøgler flyder V1-V6 den aktive komponent af den aktuelle asynkroniske elektriske motor gennem dioder D1-D6 den reaktive komponent i strømmen.


Og - trefaset bro inverter;
I - trefaset bro-ensretter;
SF - filter kondensator;

Omron Frequency Converter Connection Scheme Option.

Tilslutning af frekvensomformere i overensstemmelse med EMC's krav

Installation og forbindelse med overholdelse af EMC-krav er beskrevet detaljeret i de relevante manualer på enheden.

Tekniske oplysninger Transducers.

Frekvensstyringskontrollen giver dig mulighed for fleksibelt at ændre driftsformerne af elmotoren ved hjælp af en speciel konverter: For at få det til at starte, stoppe, overclocking, bremse, ændre rotationshastigheden.

Ændring af strømforsyningsfrekvensen fører til en ændring i vinkelhastigheden af \u200b\u200bstatorens magnetfelt. Når frekvensen falder, reduceres motoren, og glidning øges.

Princippet om frekvensomformeren på drevet

Den største ulempe ved asynkronmotorer er kompleksiteten af \u200b\u200bhastighedskontrollen traditionelle måder: Ændring af forsyningsspændingen og indfører yderligere modstand mod kæden. Mere avanceret er frekvensdrevet af elmotoren. Indtil for nylig var omformere dyre, men udseendet af IGBT Transistorer og Microprocessor Control Systems tillod udenlandske producenter at skabe overkommelige enheder. Den mest perfekte er statiske

Den vinkelhastighed af statorens magnetiske felt ω 0 ændres i forhold til frekvensen ƒ 1 i overensstemmelse med formlen:

Ω 0 \u003d 2π × ƒ 1 / P,

hvor P er antallet af par af poler.

Metoden giver en jævn hastighedsregulering. Samtidig øges motorens glidende hastighed ikke.

At få høj energiindikatorer. Motor - effektivitet, effektfaktor og omladning, sammen med frekvensændringsforsyningsspænding af specifikke afhængigheder:

  • permanent belastning af belastning - u 1 / ƒ 1 \u003d const;
  • fan Nature af belastningspunktet - U 1 / ƒ 1 2 \u003d CONST;
  • momentet af belastning, tilbage proportional hastighed - u 1 / √ ƒ 1 \u003d const.

Disse funktioner implementeres ved hjælp af en konverter, der samtidig ændrer frekvensen og spændingen på motorstatoren. Elektricitet sparer på grund af regulering ved hjælp af den nødvendige teknologiske parameter: Pumpetryk, ventilatorydelse, maskinfodehastighed osv. I dette tilfælde ændrer parametrene jævnt.

Frekvensstyringsmetoder Asynkron og synkroniske elmotorer

I et frekvensjusterbart drev baseret på asynkronmotorer med en kortsluttet rotor anvendes to kontrolmetoder - skalar og vektor. I det første tilfælde ændres amplitude og hyppighed af forsyningsspændingen samtidigt.

Dette er nødvendigt for at opretholde motorens ydeevne, oftest - et konstant forhold mellem dets maksimale øjeblik på tidspunktet for resistens over for akslen. Som følge heraf forbliver der uændret effektivitet og effektfaktor i hele rotationsområdet.

Vektorregulering er samtidig ændre amplitude og fase af strømmen i statoren.

Frekvensdrevet af typen fungerer kun ved lave belastninger, hvor væksten ovenfor tilladte værdier Synkronisering kan bryde.

Fordelene ved frekvensdrevet

Frekvensregulering har et helt spektrum af fordele på andre måder.

  1. Automatisering af motor- og produktionsprocesser.
  2. Glat start, eliminerer typiske fejl, der opstår, når motoren accelereres. Forbedring af pålideligheden af \u200b\u200bfrekvens- og udstyrsdrev ved at reducere overbelastninger.
  3. Forbedring af effektiviteten af \u200b\u200barbejdet og udførelsen af \u200b\u200bdrevet som helhed.
  4. Oprettelse af en konstant frekvens af rotation af elmotoren uanset belastningens art, hvilket er vigtig i overgangsprocesser. Brugen af \u200b\u200bfeedback gør det muligt at opretholde en konstant hastighed på motoren ved forskellige forstyrrende virkninger, især med variable belastninger.
  5. Omformere er let indlejret i eksisterende tekniske systemer uden væsentlig ændring og stop teknologiske processer. Power range er stor, men priserne stiger betydeligt med deres stigning.
  6. Evnen til at opgive varianter, gearkasser, chokes og andet reguleringsudstyr eller udvide deres anvendelsesområde. På grund af dette sikres der betydelige elbesparelser.
  7. Eliminere den skadelige virkning af forbigående processer på teknologisk udstyr, type hydrauliske strejker eller øget væsketryk i rørledninger, mens det reduceres forbruget om natten.

Ulemper.

Ligesom alle omformere er frekvenser interferenskilder. De skal installere filtre.

Omkostningerne ved mærker er høj. Det stiger signifikant med en stigning i enhedens kraft.

Frekvensjustering ved transport af væsker

Ved genstande, hvor vandpumpe og andre væsker udføres, foretages strømningsjusteringen mest ved anvendelse af ventiler og ventiler. I øjeblikket er en lovende retning brugen af \u200b\u200ben frekvensdrev af en pumpe eller en ventilator, hvilket fører til deres blast.

Brugen af \u200b\u200ben frekvensomformer som et alternativ til gasspjæld giver en energibesparende virkning til 75%. Fangsten, der holder væskens strømning tilbage, opfylder ikke nyttigt arbejde. Samtidig øges tabet af energi og stoffet på sin transport.

Frekvensdrevet gør det muligt at opretholde konstant tryk fra forbrugeren, når væskestrømmen ændres. Fra trykføleren kommer signalet til drevet, hvilket ændrer motorhastigheden og derved regulerer sine omgange, der understøtter det angivne forbrug.

Forvaltning af pumpeenheder foretages ved at ændre deres ydeevne. Forbrugets kraft i pumpen er i kubisk afhængighed af rotationshastigheden af \u200b\u200bhjulet. Hvis omsætningen reduceres med 2 gange, falder pumpens ydeevne 8 gange. Tilstedeværelsen af \u200b\u200bet daglig vandforbrugsplan giver dig mulighed for at bestemme omkostningsbesparelserne i denne periode, hvis du styrer frekvensdrevet. På grund af det kan du automatisere pumpestationen og optimere vandtrykket i netværket.

Arbejde med ventilation og klimaanlæg

Maksimal luftstrøm i ventilationssystemer Ikke altid nødvendig. Funktionsbetingelser kan kræve præstationsreduktion. Traditionelt bruger den gasspjæld, når hjulrotationsfrekvensen forbliver konstant. Mere hensigtsmæssig at ændre luftstrømmen på grund af frekvens justerbar drev.Når sæsonmæssige og klimatiske forhold ændres, varme, fugt, damp og skadelige gasser.

Sparning af elektricitet i ventilation og klimaanlæg er nået ikke lavere end for pumpestationer, da kraften af \u200b\u200bakselrotationen er i kubisk afhængighed af omdrejninger.

Frekvensomformer enhed

Det moderne frekvensdrev er arrangeret i henhold til Double Converter-ordningen. Den består af en ensretter og en puls inverter med et styresystem.

Efter at have rettet netværkets spænding udjævnet signalet af filteret og kommer ind i omformeren med seks transistortaster, hvor hver af dem er forbundet til vinduerne i den asynkroniske elmotor. Enheden konverterer et rettet signal i trefaset frekvens og amplitude. POWER IGBT Transistorer på outputkaskader har en høj omskifterfrekvens og tilvejebringer et klart rektangulært signal uden forvrængning. På grund af filteregenskaberne af motorviklingen forbliver den nuværende kurveform på deres udløb sinusformet.

Signal amplitude kontrolmetoder

Størrelsen af \u200b\u200budgangsspændingen er reguleret af to metoder:

  1. Amplitude - Ændring af størrelsen af \u200b\u200bspændingen.
  2. Latitude-pulsmoduleringen er en metode til omdannelse af et pulsignal, hvormed dets varighed ændres, og frekvensen forbliver uændret. Her afhænger strøm af pulsens bredde.

Den anden metode anvendes oftest i forbindelse med udviklingen af \u200b\u200bmikroprocessorudstyr. Moderne invertere fremstilles ud fra låste GTO-tyristorer eller IGBT-transistorer.

Muligheder og anvendelse af omformere

Frekvensdrev har mange funktioner.

  1. Justering af frekvensen af \u200b\u200bden trefasede forsyningsspænding fra nul til 400 Hz.
  2. Overclocking eller bremsel elektrisk motor fra 0,01 sek. op til 50 min. Ifølge den givne lov om tid (normalt - lineær). Under acceleration er det ikke kun muligt ikke kun et fald, men også en stigning på op til 150% dynamiske og startmomenter.
  3. Omvendt motor med forudbestemte bremsemåder og overclocking til den ønskede hastighed i en anden retning.
  4. I omformere anvendes konfigurerbar elektronisk beskyttelse mod kortslutninger, overbelastninger, lækager på jord og klipper af motorstyrledninger.
  5. På digitale displays af konvertere er data afbildet på deres parametre: Frekvens, forsyningsspænding, hastighed, strøm osv.
  6. Voltfrekvent karakteristika er konfigureret i omformere afhængigt af hvilke belastninger på motorer der kræves. Funktionerne i kontrolsystemer baseret på dem leveres af indbyggede controllere.
  7. For lave frekvenser er det vigtigt at anvende en vektorstyring, der giver dig mulighed for at arbejde med et komplet motormoment, opretholde en konstant hastighed, når du lægger ændringer, styr øjeblikket på akslen. En frekvens kontroldrev fungerer godt med den korrekte introduktion af motorpasdata og efter vellykket testning. Kendte produkter af virksomheder Hyundai, Sanyu osv.

Ansøgningerne er som følger:

  • pumper i varmt og koldt vand og varme- og varmeanlæg;
  • opslæmning, sand og pulp pumper af forarbejdning fabrikker;
  • transportsystemer: Transportører, rullende rullende og andre midler;
  • omrørere, møller, knusere, ekstrudere, dispensere, feeders;
  • centrifuger;
  • elevatorer;
  • metallurgisk udstyr;
  • boremaskine;
  • elektriske maskiner maskiner;
  • gravemaskine og kranudstyr, manipulatormekanismer.

Frekvensomformer Producenter, Anmeldelser

Den indenlandske producent er allerede begyndt at producere produkter, der passer til brugere i kvalitet og pris. Fordelen er evnen til hurtigt at få har brug for apparater, såvel som detaljerede råd om opsætning.

Virksomheden "Efficient Systems" producerer serieprodukter og erfarne batches udstyr. Produkter bruges til husholdningsbrugI små virksomheder og i industrien. Fabrikanten af \u200b\u200b"Vesper" producerer syv serie transducere, blandt hvilke der er multifunktionelle, der er egnede til de fleste industrielle mekanismer.

Lederen i produktionen af \u200b\u200bfrekvenser er det danske selskab Danfoss. Dens produkter anvendes i ventilationssystemer, koncession, vandforsyning og opvarmning. Det finske selskab Vacon, som er en del af dansk, producerer modulære designs, hvorfra du kan overholde de nødvendige enheder uden unødvendige dele, hvilket sparer på komponenterne. Også kendte omformere af ABB International International, der anvendes i industrien og i hverdagen.

Hvis du bedømmer anmeldelser, kan billige indenlandske omformere anvendes til at løse enkle typiske opgaver, og for kompleks har du brug for et mærke, hvor der er betydeligt flere indstillinger.

Konklusion.

Frekvensdrevet styrer elmotoren ved at ændre frekvensen og amplituden af \u200b\u200bforsyningsspændingen, samtidig med at den beskyttes mod funktionsfejl: overbelastning, kortslutning, klipper i forsyningsnetværket. Sådan udfører tre hovedfunktioner forbundet med acceleration, bremsning og motorhastighed. Dette gør det muligt at øge effektiviteten af \u200b\u200budstyr på mange områder af teknologi.