Iki šiol yra dešimtys žemos įtampos dažnių keitiklių antspaudų užsienio ir rusijos gamintojai. Tarp jų galite pažymėti pirmaujančias Europos įmones: Siemens, ABB, SEW Eurodrive, kontrolės metodai (Emerson Corporation), Schneider Electric, Danfoss, K.E.B., Lenze, Allen-DRINKOS (Rockwell Automation Corporation), BOSCH REXROTH. Šių gamintojų produktai yra plačiai atstovaujami, yra platus pardavėjo tinklas. Iki šiol, mažiau žinomi tokių įmonių produktai iš Europos, kaip ir emotron, Vacon, SSD diskai, Elettronica Santerno. Amerikos gamintojai taip pat yra - General Electric Corporations, AC Technology International (patenka į Lenze susirūpinimą) ir WEG (Brazilija).

Rimta konkurencija su Europos ir Amerikos gamintojais sudaro Azijos kompanijas. Visų pirma, tai yra Japonijos įmonės: Mitsubishi Electric, Omron-Yaskawa, Panasonic, Hitachi, Toshiba, Fuji Electric. Korėjos ir Taivano antspaudai yra plačiai atstovaujami - "LG Industrial Systems", "Hyundai Electronics", "Delta Electronics", "Tecorp", "Long Shenq" elektronikos, Mecapion.

Tarp vidaus gamintojų, garsiausias yra Vesper. Taip pat galite atkreipti dėmesį į specializuotus APCH, EPV (OJSC "ElectricArat") keitiklius, REN2K arba RAM (ICA).

Dauguma gamintojų yra siūlomi dažnio keitikliai, galintys dirbti atviroje ir uždaroje valdymo grandinėje (vektoriaus valdymas), su programuojamų įėjimų ir išėjimų rinkiniais, su integruotu PD valdikliu. Net ir pigiausiuose Korėjos ar Taivano dažnio keitiklyje, galite patenkinti vadinamąją nesąmonę, t.y. Nėra rotoriaus padėties jutiklio, vektoriaus režimo. Reguliavimo diapazonas gali būti 1:50.

Tačiau pirmaujanti gamintojai siūlo tobulesnį vektorinio valdymo režimą be grįžtamojo ryšio jutiklio, pagrįstu pažangiais valdymo algoritmais. Vienas iš šios srities pionierių buvo pasiūlytas DTR (tiesioginio sukimo momento valdymas) - greičio valdymo ir sukimo momento metodas be grįžtamojo ryšio jutiklio. Anglų kompanijos kontrolės metodai įdiegė rotoriaus srauto valdymo režimą (RFC) nenaudojant grįžtamojo ryšio jutiklio, kuris leidžia jums kontroliuoti momentą su tikslumu pakankamu daugumai užduočių, išplėsti koregavimo diapazoną iki 100, užtikrinti didelio greičio priežiūros tikslumą mažu greičiu ir pasiekti tas pats perkrovos srovė, kaip ir uždarojo kontūro režimuose.

Dideli gamintojai siūlo daugiafunkcinius įrenginius su visu variantų rinkiniu (išsiplėtimo moduliai, stabdžių rezistoriai, įterptiniai valdikliai, filtrai, droseliai ir kt.) Arba įrengti juos su CNC sistemomis arba judesio valdikliais.

Vis dažniau galite patenkinti disko taikymą atkūrimo režimu, t.y. Su gebėjimu grąžinti stabdymo metu skiriamą energiją, atgal į tinklą (liftai, eskalatoriai, kėlimo kranai). Paprastai naudojamas specializuotas diskas su valdomu lygintuvu. Pirmaujančios įmonės, pvz., Kontrolės metodai, atsiveria kaip vienas iš vienos iš "Unidrive Sp" dažnio keitiklio veikimo būdų, taip gaunant didelį energijos taupymą ir didelį sistemos efektyvumą.

Apibūdintas asortimentas leidžia inžinieriui pasirinkti tinkamą dažnio keitiklį su įvairiomis integruotomis funkcijomis ir programomis. Tuo pačiu metu, pirmaujančių Europos prekių ženklai, pavyzdžiui, iš Didžiosios Britanijos ir Vokietijos, sėkmingai konkuruoti už kainą su didesniu funkcionalumu ir kokybe

Atkreipiame dėmesį į kai kurių produktų, esančių Rusijos rinkoje, aprašymą. Informaciją apie tiekėjus rasite mūsų svetainėje:

"Rockwell Automation", nuolatinis lyderis maitinimo elektros rinkoje, išleido naują dažnio elektrinių diskų seriją "Allen-Bradley® Powerflex®" maitinimo intervale nuo 0,25KW iki 6770 kW. Nauja labai efektyvi serija sujungia kompaktišką dizainą, plačią funkcionalumą ir puikų našumą. Jis naudojamas maisto, popieriaus, tekstilės pramonei, metalo apdirbimui, medienos apdirbimui, siurbimo ir vėdinimo įrenginiams ir kt. Paletė pateikia dvi klases diskai - komponentas ir architektūros. Modeliai iš komponento klasės yra skirtos išspręsti standartines kontrolės užduotis, o architektūros klasės diskai dėl lanksčiojo konfigūracijos pokyčių gali būti lengvai pritaikomi ir įmontuoti į įvairių elektros įrenginių valdymo sistemas. Visi modeliai siūlo išskirtinį ryšių galimybės, platų operatorių plokščių ir programavimo plokščių spektras, kuris labai palengvina veikimą ir pagreitina įrangos paleidimą.

POWERFLEX ® 4.

"Powerflex 4" diskas yra labiausiai kompaktiškas ir nebrangus šios šeimos atstovas. Būdamas idealus greičio valdymo įtaisas, šis modelis suteikia visuotinumą, susijusį su gamintojų ir galutinių vartotojų reikalavimais, susijusiais su lankstumu, kompaktiškumu ir naudojimu.

Pavaros pavara įgyvendino Volt-dažnio valdymą su slydimo kompensacija. Puikus papildymas šiam modeliui yra itin akumuliatoriaus versija. [El. Pašto saugoma], su pažangiu veikimo diapazonu iki 2,2 kW su vieno fazės konstrukcija ir iki 11 kW - trijų fazių įtampa 400VAC. Siūloma kainų skalė šiame modelyje leidžia jums tikėtis, jei ne nuo sezono hit, tai yra gana plačiai populiarus.

PowerFlex ® 7000.

"Powerflex 7000" serijos diskai yra trečioji vidurinių įtampos diskų karta iš Rockwell automatizavimo. Sukurta reguliuoti spartą, sukimo momentą, sukimosi asinchroninių ir sinchroninių kintamosios srovės variklius. Unikalus dizainas "Powerflex 7000" serija yra patentuotas vystymasis pagal galios blokų, kuriuose yra pagrindiniai pavaros galios komponentai, galios komponentai. Nauja modulinė dizainas yra paprastas ir yra atstovaujama nedideliu kiekiu komponentų, kurie suteikia aukštas patikimumas ir palengvina veikimą. Pagrindiniai vidutinio įtampos diskų privalumai gali būti priskirti: veiklos sąnaudų sumažėjimas, gebėjimas pradėti didelius variklius nuo mažų maitinimo šaltinių ir gerinant kontroliuojamo technologinio proceso kokybės charakteristikas ir naudojamą įrangą.

Priklausomai nuo išėjimo galios, tiekiami trijų dydžių diskai:

Byla A - 150-900 kW galios intervalas su maitinimo įtampa 2400-6600 į

Byla B - Maitinimo intervalas 150-4100 kW su mitybos įtampa 2400-6600V

Case C - Maitinimo intervalas 2240-6770 kW su tiekimo įtampa 4160-6600 į

"Powerflex 7000" diskai gali būti tiekiami su tokiomis versijomis, pvz., 6 pulsu arba 18 impulsuotu diagramu arba PWM keitikliu, kuris suteikia vartotojui didelį lankstumą mažinant tiekimo tinklo harmonikos poveikį. Be to, ji suteikia tiesioginę ne aptariamą vektoriaus valdymą, siekiant pagerinti kontrolę žemos greičio zonoje, palyginti su diskais, naudojant U / F valdymo metodą, taip pat gebėjimą reguliuoti variklio momentą, kaip atliekamas diskuose tiesioginė srovė. Modulis su skysto kristalų ekranu 16 eilučių ir 40 simbolių siūloma kaip operatoriaus skydelis.

Didesnis inercijos momentas be papildomos pavarų dėžės

Mažumos servomotors iš "Beckhoff" serijos AM3000, kurios yra pagrįstos naujomis medžiagomis ir technologijomis, daugiausia naudojamos dinaminėms programoms su didelėmis apkrovomis, pavyzdžiui, mažinti metalo apdirbimo mašinų ar įrenginių ašį be pavarų dėžės. Kartu su dideliu inercijos rotoriaus, jie siūlo tuos pačius privalumus, kaip AM3xxx serijos varikliai, pavyzdžiui, polių statoriaus apvija, kuri gali žymiai sumažinti bendrus matmenis variklio. Flanai, AM3500 variklių jungtys ir velenai yra suderinami su gerai išbandytais AM3000 varikliais. Nauji AM3500 modeliai yra su 3 - 6 dydžių flanšais ir turi sukimosi sukimo momentą nuo 1,9 iki 15 Nm. Variklio sukimosi greitis svyruoja nuo 3000 iki 6000 apsisukimų per minutę. Dėl grįžtamojo ryšio sistemų, yra koordinatės keitikliai arba absoliučios padėties jutikliai (vienintelis arba keliuolis). Ši byla susijusi su IP 64 apsaugos klasė; Galimos parinktys su IP 65/67 apsaugos klase. Ši variklių serija atitinka CE, UL ir CSA saugumo standartus.

Naujos kartos diskai

Emotron linija buvo paprašyta NGD: FDU2.0, VFX2.0 diskai (galia nuo 0,75 kW iki 1,6 MW) ir VSC / VSA (0,18-7,5 kW). Diskai su reguliuojamu dydžiu FDU2.0 (centrifuginiam mechanizmams) ir VFX2.0 (stūmokliui) leidžia vartotojui įdiegti eksploatacinius parametrus reikiamuose vienetuose, turi nuimamą valdymo pultą su nustatymų funkcija, modeliai iki 132 kW Turėkite standartinę ekonomiškai efektyvią IP54 versiją (modeliai nuo 160 iki 800 kW taip pat galima įrengti specialiose kompaktiškose IP54 gaubtuose). Duomenų mainai proceso metu atliekamas naudojant "Foodbus" ("Profibus-DP", "Devicenet", "Ethernet") per uostus (RS-232, RS-485, MODBUS RTU), taip pat analoginius ir skaitmeninius rezultatus.

Smulkūs vektoriniai diskai VSA ir VSC yra specialiai suprojektuoti reguliuoti trijų fazių asinchroninių variklių greitį didžioji galia: Modeliai su įvesties įtampa 220 V yra prieinami nuo 0,18 iki 2,2 kW, o 380 V modelis yra nuo 0,75 iki 7,5 kW.

Judėjimas ATV61-ATV71

Dažnio keitiklio rinka Rusijoje plėtoja greitą tempą. Nenuostabu, kad ji pritraukia daug gamintojų ir tiek didelių ir mažai žinomų. Į šiuo metu rusijos rinka Labai segmentuotas. Bet čia yra paradoksas: nepaisant to, kad rinkoje yra daugiau kaip 30 prekių ženklų, esminė rinkos dalis priklauso 7 - 8 įmonėms ir aiškūs lyderiai - ne daugiau kaip du. Tuo pačiu metu puikios techninės įrangos savybės dar nėra sėkmės garantija. Pagrindinės pozicijos Rusijoje galėjo užimti įmones investuoti dideles lėšas verslo plėtros ir verslo infrastruktūros.

"Schneider Electric Company", kurių interesai Rusijoje atstovauja "Schneider Electric CJSC", 2007 m. Žymiai išplėtė produkto pasiūlymą. Dabar "ATV61-ATV71" šeima buvo papildyta 690 V įtampos pakeitimais, pasirodė daug versijų su IP54 apsauga. Taip pat pasirodė specialus lifto ir krano pavaros modelis ATV71 * 383. unikali technologija Sinchroninis variklio valdymas. Iki 2008 m. Pabaigos prietaisas su 2400 kW iki 690V gali pasirodyti alternatyvioje linijoje. "Altivar 61" dabar gali dirbti grandinėmis, padidinant transformatorių.

Naujoji ekonominė serija "Altivar 21" yra specialiai sukurta šildymo, oro kondicionavimo ir ventiliacijos sistemoms ir viešieji pastatai. "Altivar 21" valdikliai 0.75-75 kW varikliai įtampoje 380 V ir 200 ... 240 V.

"Altivar 21" turi daug taikomų funkcijų:

- įmontuotas PI reguliatorius;

- "Picky Fall";

- funkcija "miego / pabudimas";

- apsauga ir pavojaus signalizacija;

- Atsparumas tinklo trukdžiams, veikimas iki + 50 ° C temperatūroje ir įtampos ištraukimas - 50%.

Su nauja ne perplantuoja technologija, "Altivar 21" nereikalauja prietaisų, skirtų sumažinti harmonikus. Bendras koeficientas - THDI 30%. Atsisakymas kondensatorių ir galingesnių puslaidininkių panaudojimas padidino veikimo laiką.

"Schneider" elektros lyderystė keitiklio rinkoje yra rimtų darbų, skirtų padidinti keitiklio gedimo toleranciją. MTTF parametras kai kuriems modeliams yra iki 640000 valandų. "Altivar" veikia su įtampos ištraukimu iki -50%, temperatūra iki + 50%, chemiškai agresyvioje aplinkoje ir impulsų trukdžių tinkle. Tai yra rimtas argumentas dėl naujo įsigijimo. Pirkėjo pasitikėjimas įrangai ir reputacija įmonės yra sunku pervertinti.

Ligonių veikimo diskai

Šiuolaikinė produkcija reikalauja daugelio rankinių operacijų automatizavimo, kad būtų nustatyti įvairūs parametrai įvairiose mašinos ir pakavimo mašinos. Dažnai operatorius turi keisti gaminamų produktų geometrinius parametrus ar kitas panašias užduotis. Tokiu atveju padėties nustatymo diskai iš ligonių yra idealus nebrangus įrenginys panašiam darbui.

"HiperDrive®" - padėties nustatymas ETO BRUSHLESS DC variklio, pavarų dėžės, absoliutaus kelių pasukimo kodavimo, galios ir kontrolės elektronikos integravimo rezultatas viename įrenginyje. Be kitų dalykų, pavarai turi "Profibus" arba "DeviceNet" tinklo sąsają. Šis įrenginys skirtas atlikti pozicionavimo užduotis "Point - taškas" ir yra "juoda dėžutė" tipo įrenginys, kurį lengva valdyti.

Šiuo metu servo diskai yra naudojami tokioms užduotims. Tačiau tokių sistemų naudojimas turi keletą trūkumų. Visų pirma, tai nėra ekonomiškai pagrįsta. Sistemos pagal servo diskus, kaip taisyklė, taip pat reikalauja keitiklį, stabdžius, absoliutus koduotojas.

Pagrindiniai šių diskų privalumai:

- didelio integruoto įrenginio

Sumažinti disko dydį

Lengvas surinkimas ir konfigūracija

Šiuo metu asinchroninis elektrinis variklis tapo pagrindiniu prietaisu daugumoje elektros diskų. Vis dažniau naudojamas - inverteris su PWM reglamentu. Toks valdymas suteikia daug privalumų, tačiau taip pat sukuria tam tikras problemas pasirenkant tam tikras techniniai sprendimai. Pabandykime išsamiau išsiaiškinti.

Dažnio keitiklio įrenginys

Platus galingų aukštos įtampos tranzistorių IGBT modulių kūrimas ir gamyba suteikė galimybę įgyvendinti daugiapazes maitinimo jungiklius, valdomus tiesiogiai naudojant skaitmeninius signalus. Programuojami skaičiavimo priemonės, leidžiamos jungiklių įvedimui, kad susidarytų skaitmeninėms sekoms, kurios suteikia signalus. Vienkartinių mikrokontrolerių su dideliais skaičiavimo ištekliais plėtra ir masinė gamyba paskatino pereiti prie sekimo elektrinių diskų su skaitmeninėmis reguliatoriais.

Maitinimo dažnio keitikliai paprastai įgyvendinami pagal diagramą, kurioje yra galingas galingumo diodų ar tranzistorių lygintuvas ir inverteris (valdomas jungiklis) ant IgBT tranzistorių, šuntų diodai (1 pav.).

Fig. 1. Dažnio keitiklio schema

Įvesties kaskados tiesia tinklo sinusinė įtampa, kuri, išlyginus indukcinį-talpos filtrą, yra valdomo keitiklio maitinimas, kuris sukuria signalą su signalu C, kuris sukuria sinusoidinę formą statoriaus apvijų su parametrais kuri užtikrina reikiamą elektros variklio veikimo būdą.

Skaitmeninis galios keitiklio valdymas atliekamas naudojant mikroprocesorių aparatūrą ir atitinkamas užduotis programinė įranga. Kompiuterių įrenginys realiu laiku gamina kontrolinius signalus 52 modulius, taip pat gamina signalus apdorojimą matavimo sistemos. \\ Tvaldyti disko veikimą.

Maitinimo prietaisai ir valdymo priemonės yra sujungtos kaip struktūriškai dekoruoto pramoninio produkto dalis, vadinama dažnio keitikliu.

Pramoninėje įrangoje naudojami du pagrindiniai dažnių keitiklių tipai:

firminiai konverteriai tam tikrų tipų įrangai.

universalaus dažnio keitikliai skirti daugiafunkciniam skelbimo darbui su vartotojo nustatytais režimais.

Dažnio keitiklio veikimo būdų montavimas ir valdymas gali būti atliekamas naudojant valdymo pultą su ekranu, nurodant įvestą informaciją. Į paprasta versija Salarinio dažnio valdiklį galima naudoti paprastų loginių funkcijų rinkinyje, esančiuose gamyklos valdiklio įrenginyje ir įmontuotame PID valdiklyje.

Norėdami atlikti sudėtingesnius valdymo režimus, naudojant signalus iš grįžtamojo ryšio jutiklių, būtina sukurti SAU ir algoritmo struktūrą, kuri turėtų būti užprogramuota naudojant prijungtą išorinį kompiuterį.

Dauguma gamintojų atlaisvina dažnio keitiklius, kurie skiriasi įvesties ir išvesties. elektros charakteristikos. \\ T, galia, konstruktyvus našumas ir kiti parametrai. Papildomi išoriniai elementai gali būti naudojami prisijungti prie išorinės įrangos (elektros energijos tinklo): magnetiniai starteriai, transformatoriai, droseliai.

Kontrolės signalų tipai

Būtina skirti skirtumus tarp skirtingų tipų signalų ir kiekvienam iš jų naudoti atskirą kabelį. skirtingi tipai Signalai gali turėti įtakos vieni kitiems. Praktiškai šis atskyrimas dažnai susiduria, pavyzdžiui, kabelis nuo gali būti prijungtas tiesiai prie dažnio keitiklio.

Fig. 2. Maitinimo grandinių ir dažnio keitiklių valdymo grandinių pavyzdys

Galite pasirinkti šiuos signalų tipus:

analoginė įtampa arba srovės signalai (0 ... 10 V, 0/4 ... 20 mA), kurio vertė skiriasi lėtai arba retai, paprastai yra kontroliniai signalai arba matavimas;

disline įtampa arba dabartiniai signalai (0 ... 10 V, 0/4 ... 20 mA), kuris gali užtrukti tik dvi retai kintančias vertes (aukštas arba žemas);

skaitmeniniai (duomenys) - įtampos signalai (0 ... 5 v, 0 ... 10 v), kuris greitai ir su aukštu dažniu keičiasi, paprastai tai yra uostų uostai RS232, RS485 ir kt.;

relė - relės kontaktai (0 ... 220 V AC) gali apimti indukcines sroves, priklausomai nuo prijungto apkrovos (išorinės relės, lempos, vožtuvai, stabdžių įtaisai ir kt.).

Dažnio keitiklio galios pasirinkimas

Renkantis dažnio keitiklio galią, būtina būti pagrįstas ne tik elektros variklio galia, bet ir vardinės srovės ir konverterio ir variklio įtampos. Faktas yra tai, kad nustatyta dažnio keitiklio galia taikoma tik jo veikimui su standartiniu 4 polių asinchroniniu elektros varikliu kaip standartas.

Tikrieji diskai turi daug aspektų, kurie gali padidinti dabartinę pavaros apkrovą, pvz., Pradedant. Apskritai dažnio pavaros naudojimas leidžia sumažinti sroves ir mechaninius krovinius dėl sklandaus paleidimo. Pavyzdžiui, pradinė srovė sumažinama nuo 600% iki 100-150% nominalios.

Važiuokite mažu greičiu

Reikia prisiminti, kad nors dažnio keitiklis lengvai suteikia greičio kontrolę nuo 10: 1, bet kai variklis veikia mažu galios savo gerbėju, gali būti nepakankamas. Būtina stebėti variklio temperatūrą ir užtikrinti priverstinę ventiliaciją.

Elektromagnetinis suderinamumas

Kadangi dažnio keitiklis yra galingas aukšto dažnio harmonikos šaltinis, tada prijungti variklius, kuriuos reikia naudoti minimalaus ilgio ekranuotu kabeliu. Tokio kabelio tarpiklis turi būti atliekamas ne mažiau kaip 100 mm atstumu nuo kitų kabelių. Tai sumažina galą. Jei reikia kirsti kabelius, sankirta yra pagaminta 90 laipsnių kampu.

Avarinis generatorius

Sklandus paleidimas, kuris suteikia dažnio keitiklį, sumažina dažnio keitiklį būtina galia Generatorius. Kadangi su tokiu pradžia dabartinis sumažėja 4-6 kartus, tada generatoriaus galia gali būti sumažinta į panašų skaičių kartų. Bet vis dėlto tarp generatoriaus ir disko turi būti įdiegta kontaktorius, valdomas iš relės išėjimo dažnio disko. Jis apsaugo dažnio keitiklį nuo pavojingų viršįtampių.

Trijų fazių konverterio galia vieno fazės tinklas

Trys fazių dažnio keitikliai gali būti konfiskuoti iš vienos fazės tinklo, tačiau jų išėjimo srovė neturi viršyti 50% nominalios.

Elektros ir pinigų taupymas

Taupymas atsiranda dėl kelių priežasčių. Pirma, dėl augimo iki 0,98, t.y. Didžiausia galia naudojama naudingam darbui atlikti, minimalus patenka į nuostolius. Antra, koeficientas arti to gaunamas visose variklių veikimo režimuose.

Be dažnio keitiklio, asinchroniniai varikliai ant mažų krovinių turi cosine fi 0,3-0,4. Trečia, nereikia papildomų mechaninių reguliavimų (slopintuvų, drožlių, vožtuvų, stabdžių ir tt), viskas atliekama elektroniniu būdu. Su tokiu reguliavimo įtaisu taupymas gali siekti 50%.

Kelių įrenginių sinchronizavimas

Dėl papildomų įėjimų dažnio pavaros valdymo, galite sinchronizuoti procesus ant konvejerio arba nustatyti kai kurių vertybių pokyčių santykį, priklausomai nuo kito. Pvz., Pridėkite mašinos sukimosi greičio greitį nuo pjaustytuvo maitinimo greičio. Procesas bus optimizuotas, nes Didėjant pjaustytuvo apkrovai, pašaras bus sumažintas ir atvirkščiai.

Tinklo apsauga nuo aukštesnių harmonikų

Dėl papildomos apsaugos, išskyrus trumpus ekranuotus kabelius, naudojami tinklo drobės ir šuntų kondensatoriai. Be to, įjungiant srovę.

Teisinga saugumo klasė

Dėl netinkamo dažnio disko veikimo reikia patikimos šilumos kriauklės. Jei naudojate dideles saugumo klases, pvz., IP 54 ir didesnius, yra sunku arba brangu pasiekti tokią šilumos kriauklę. Todėl galite naudoti atskirą spintelę su aukštos klasės Apsauga Kur įdėti modulius su mažesne klasė ir mankšta bendra ventiliacija ir aušinimas.

Lygiagretus elektros variklių prijungimas prie vieno dažnio keitiklio

Siekiant sumažinti išlaidas, galite naudoti vieną dažnio keitiklį, kad galėtumėte valdyti kelis elektros variklius. Jo galia turi būti parenkama 10-15% rezervu bendra galia Visi elektros varikliai. Tuo pačiu metu būtina sumažinti motorinių kabelių ilgį ir labai pageidautina įdėti variklio droselį.

Dauguma dažnių keitikliai neleidžia jums išjungti ar prijungti variklių naudojant kontaktorių dažnio disko veikimo metu. Tai daroma tik per disko sustabdymo komandą.

Reguliavimo funkcijos nustatymas

Gauti maksimalūs rodikliai Elektros pavaros veikimas, pavyzdžiui: galios koeficientas, efektyvumas, perkrovos pajėgumas, sklandus valdymas, ilgaamžiškumas, jums reikia tinkamai pasirinkti santykį tarp veikimo dažnio pokyčio ir įtampos dažnio keitiklio išvestyje.

Įtampos keitimo funkcija priklauso nuo apkrovos pobūdžio. Pastoviu momentu elektros variklio statoriaus įtampa turi būti koreguojama proporcingai dažniui (skaliaro reguliavimas U / F \u003d Const). Pavyzdžiui, ventiliatorius, kitas santykis - u / f * f \u003d const. Jei padidinsime 2 kartus dažnį, įtampa turi būti padidinta 4 (vektoriaus reguliavimas). Yra diskų ir sudėtingų valdymo funkcijų.

Privalumai, naudojant reguliuojamą elektros pavarą su dažnio keitikliu

Be didėjančio efektyvumo ir energijos taupymo, toks elektrinis pavara leidžia gauti naują kokybės valdymą. Tai išreiškiama atsisakant papildomų mechaninių įtaisų, kurie sukuria nuostolius ir sumažina sistemų patikimumą: stabdžiai, slopintuvai, drožtuvai, vožtuvai, koreguojantys vožtuvai ir kt. Pavyzdžiui, stabdymas gali būti atliekamas dėl atvirkštinės sukimosi elektromagnetinis laukas Elektrinio variklio statoriuje. Keičiant tik funkcinę priklausomybę tarp dažnio ir įtampos, mes gauname kitą diską nekeičiant nieko mechanikoje.

Skaitymo dokumentacija

Pažymėtina, kad nors dažnio keitikliai yra panašūs vieni kitiems ir įvaldę vieną, tai lengva elgtis su kita, tačiau būtina atidžiai perskaityti dokumentus. Kai kurie gamintojai nustato savo produktų naudojimo apribojimus ir kai jie yra sutrikdyti, produktai pašalinami iš garantijos.

Dažnio keitikliai

Nuo 1960-ųjų pabaigos dažnio keitikliai radikaliai pasikeitė, daugiausia kaip mikroprocesorių ir puslaidininkių technologijų plėtros rezultatas, taip pat dėl \u200b\u200bjų vertės mažinimo.

Tačiau pagrindiniai principai nustatyti dažnių keitikliai išliko vienodi.

Dažnio keitikliai apima keturis pagrindinius elementus:

Fig. 1. Dažnio konverterio schema

1. Gamykla sukuria pulsuojančią nuolatinės srovės įtampą, kai jis yra prijungtas prie vieno / trijų fazių tiekimo tiekimo AC. Rašikliai yra du pagrindiniai tipai - valdomi ir nevaldyti.

2. Vienos iš trijų tipų erdvinės grandinės:

a) lygintuvo konversijos įtampa pastovioje srovėje.

b) stabilizuoti arba išlyginti pulsavimo DC įtampą ir maitinti jį į keitiklį.

c) konstanta tiesioginės srovės srovės pavertimas kintančia AC įtampa.

3. Inverteris, kuris generuoja elektros variklio dažnį. Kai kurie inverteriai taip pat gali konvertuoti pastovią srovės įtampą į kintamą kintamosios srovės įtampą.

4. Elektroninė valdymo grandinė, siunčianti signalus į lygintuvą, tarpinę grandinę ir keitiklį ir gauna signalus iš šių elementų. Kontroliuojamų elementų konstrukcija priklauso nuo konkretaus dažnio keitiklio konstrukcijos (žr. 2.02 pav.).

Bendra visų dažnių keitikliai yra tai, kad visi valdymo grandinės yra kontroliuojamos puslaidininkių elementų keitiklio. Dažnio keitikliai skiriasi perjungimo režimu, naudojamam elektros energijos tiekimo įtampa reguliavimui.

Fig. 2, kur rodomi įvairūs konverterio statybos / valdymo principai, naudojama ši žyma:

1- valdomas lygintuvas,

2 - nekontroliuojamas lygintuvas,

3- Tarpinė grandinė kintamojo DC,

4- Tarpinė konstantos DC įtampa

5- Vidutinė kintamojo DC grandinė,

6-inverteris su amplitudės-impulso moduliacija (tikslas)

7- inverteris su impulsų moduliacija (PWM)

Dabartinis inverteris (IT) (1 + 3 + 6)

Konverteris su amplitudės-impulsų moduliacija (tikslas) (1 + 4 + 7) (2 + 5 + 7)

Konverteris su impulsų impulsų moduliacija (PWM / vvcplus) (2 + 4 + 7)

Fig. 2. Įvairūs dažnių keitiklių statybos / kontrolės principai

Dėl išsamumo turėtų būti paminėta tiesioginiai keitikliai, kurie neturi tarpinės grandinės. Tokie keitikliai naudojami "Megawatt" galios diapazone, kad sudarytumėte mažo dažnio maitinimo įtampą tiesiai iš 50 Hz tinklo, o jų didžiausias išėjimo dažnis yra apie 30 Hz.

Lygintuvas. \\ T

Tinklo maitinimo įtampa yra trijų fazių arba vienos fazės kintamosios srovės įtampa su fiksuotu dažniu (pvz., 3x400 V / 50 Hz arba 1 x240 V / 50 Hz); Šių įtempių savybės yra iliustruojamos toliau pateiktame paveikslėlyje.

Fig. 3. Vieno etapo ir trijų fazių kintamosios įtampos

Paveiksle visi trys etapai yra perkeliami vienas su kitu, fazės įtampa nuolat keičia kryptį, o dažnis nurodo laikotarpių skaičių per sekundę. 50 Hz dažnis reiškia, kad sekundę yra 50 laikotarpių (50 x t), t.y. Vienas laikotarpis trunka 20 milisekundžių.

Dažnio keitiklio lygintuvas yra pastatytas arba dioduose arba tiristoriuose arba jų derinyje. Diodai pastatyti lygintuvas yra nevaldomas, ir tiristoriai - valdomi. Jei naudojami diodai ir tiristoriai, lygintuvas yra pusiau pastovus.

Neleistiniai lygintuvai. \\ T

Fig. 4. Diodų veikimo režimas.

Diodai leidžia srovei tekėti tik viena kryptimi: nuo anodo (a) iki katodo (K). Kaip ir kai kurių kitų puslaidininkių įtaisų atveju, neįmanoma koreguoti diodų srovės vertę. AC įtampa konvertuojama diodu į DC pulsuojančią įtampą. Jei nevaldomas trifazės lygintuvas maitinamas trijų fazių kintamosios srovės įtampa, tada šiuo atveju DC įtampa bus pulsuoti.

Fig. 5. Nepateikiamas lygintuvas

Fig. 5 rodo nekontroliuojamą trijų fazių lygintuvą, turinčią dvi diodų grupes. Vieną grupę sudaro D1, D3 ir D5 diodai. Kitą grupę sudaro D2, D4 ir D6 diodai. Kiekvienas diodas jau trečdaliu laikotarpiu eina (120 °). Abiejose grupėse diodai atliekami tam tikroje sekoje. Laikotarpiai, per kuriuos abu grupės darbai yra kompensuojami tarpusavyje 1/6 laikotarpio t (60 °).

D1,35 yra atviri (elgesio), kai jiems taikoma teigiama įtampa. Jei fazės l įtampa pasiekia teigiamą didžiausią vertę, tada diode d, atidarytas ir terminalas gauna fazės įtampą L1 į du kitus diodus, atvirkštines vertės įtampos U L1-2 ir U L1-3

Tas pats atsitinka D2,4,6 diodų grupėje. Šiuo atveju B terminalas gauna neigiamą fazės įtampą. Jei šiuo metu L3 fazė pasiekia neigiamą neigiamą vertę, diodas D6 yra atviras (vykdymas). Ant abiejų kitų diodų yra atvirkštinės įtampos u l3-1 ir u l3-2 vertės

Nelaidomojo lygintuvo išvesties įtampa yra lygi šių dviejų diodų grupių įtempių skirtumui. Vidutinė DC pulsuojančios įtampos vertė yra 1,35 x tinklo įtampa.

Fig. 6. Nelaimingo trijų fazių lygintuvo išvesties įtampa

Kontroliuojami lygintuvai. \\ T

Valdomuose lygintuvuose diodai pakeičiami tiristoriais. Kaip Dudy, tiristorius eina tik viena kryptimi - nuo anodo į katodą (K). Tačiau, palyginti su diodu, tiristorius turi trečią elektrodą, vadinamą "užraktu" (G). Kad būtų atidarytas tiristorius, ant užrakto turi būti įteiktas signalas. Jei dabartiniai srautai per Tiristorių, tiristorius praleis jį iki srovės tampa nulio.

Srovė negali būti nutraukta signalo į užraktą. Tiristoriai naudojami tiek lygintuvuose, tiek keitikliuose.

Tiristorių užraktas tiekiamas į valdymo signalą A, kuriam būdingas delsimas, išreikštas laipsniais. Šie laipsniai yra atsargūs tarp įtampos perėjimo momento per nulį ir laiką, kai tiristorius yra atviras.

Fig. 7. Tiristoriaus veikimo būdas

Jei kampas yra diapazone nuo 0 ° iki 90 °, tada tiristorių schema naudojama kaip lygintuvas, ir jei nuo 90 ° iki 300 ° - tada kaip inverteris.

Fig. 8. Tvarko trijų fazių lygintuvą

Valdomas lygintuvas yra jo pagrinde, nesiskiria nuo nepagrįsto, išskyrus tai, kad "Tiristorius" kontroliuoja signalas A ir pradeda atlikti nuo to momento, kai jis pradeda atlikti įprastą diodą, iki to laiko, kuris yra 30 °, įtampos perėjimas taškas per nulį.

Reguliavimo vertė A leidžia pakeisti ištiesintos įtampos dydį. Valdomas lygintuvas sudaro pastovią įtampą, kurių vidutinė vertė yra 1,35 x X COS α tinklo įtampa

Fig. 9. Kontroliuojamo trifazio lygintuvo išėjimo įtampa

Palyginti su nekontroliuojamu lygintuvu, valdomas nuostolius turi didesnius nuostolius ir daro didesnį kišimąsi į maitinimą, nes su trumpesnį tiristorių perdavimo laiką, lygintuvas užima didesnį reaktyvų srovę iš tinklo.

Valdomų lygintuvų privalumas yra jų gebėjimas grįžti į energiją į energingą tinklą.

Tarpinė grandinė

Tarpinė grandinė gali būti laikoma saugykla, iš kurios elektros variklis gali gauti energiją per inverterį. Priklausomai nuo lygintuvo ir keitiklio, yra trys tarpinės grandinės konstrukcijos principai.

Inverteriai - Dabartiniai šaltiniai (1 keitikliai)

Fig. 10. Tarpinė kintamojo DC grandinė

Inverterių atveju - dabartiniai šaltiniai, tarpinė grandinė apima didelį induktyvumo ritę ir konjugates tik su kontroliuojamu lygintuvu. Induktyvumo ritė paverčia kintančią tiesinimo įtampą į besikeičiančią pastovią srovę. Elektrinio variklio įtampos dydis lemia apkrovą.

Inverteriai - įtampos šaltiniai (U-keitikliai)

Fig. 11. Tarpinė pastovios įtampos grandinė

Inverterių atveju - įtampos šaltiniai, tarpinė grandinė yra filtras, kuriame yra kondensatorius, ir konjugatas su bet kurio dviejų tipų lygintuvu. Filtras išlygina pulsuojančią pastovią įtampą (U21) lygintuvą.

Kontroliuojamame lygintuve ši dažnio įtampa yra nuolat tiekiama į inverterį kaip tikrą pastovią įtampą (U22) su besikeičiančia amplitudė.

Nepatogintuose lygintuvuose inverterio įvesties įtampa yra pastovi įtampa su pastovia amplitude.

Tarpinė konstantos įtampos grandinė

Fig. 12. Tarpinė grandinė keičiasi įtampa

Tarpiniame konstantos įtampos tarpiniame kontūre galite įjungti prieš filtrą, kaip parodyta Fig. 12.

Pertraukiklis turi tranzistorių, kuris veikia kaip jungiklis, įskaitant ir išjungiant lygintuvo įtampą. Kontrolės sistema valdo sutelkdama, lyginant kintančią įtampą po filtro (V) su įvesties signalu. Jei yra skirtumas, santykis yra reguliuojamas keičiant laiką, per kurį yra atidarytas tranzistorius, ir laikas, kai jis yra uždarytas. Taigi keičiasi veiksminga vertė ir pastovios įtampos kiekis, kurį galima išreikšti formulėje

U v \u003d u x t įjungtas / (t on + t off)

Kai tarpuruperio tranzistorius atveria dabartinę grandinę, filtro induktoriaus ritė daro įtampą tranzistoriui be galo didelių. Norėdami išvengti šio pertraukiklio yra apsaugotas greitai mirksi diodas. Kai tranzistorius atsidaro ir užsidaro, kaip parodyta Fig. 13, įtampa bus didžiausias režimu 2.

Fig. 13. Tranzistorių pertraukiklis valdo tarpinę grandinės įtampą

Tarpinis grandinės filtras išlygina stačiakampę įtampą po suvartojimo. Kondensatorius ir filtro induktoriaus ritė palaiko įtampos pastovumą šiuo dažniu.

Priklausomai nuo statybos, tarpinė grandinė taip pat gali atlikti papildomas funkcijas, įskaitant:

Sutampiau iš inverterio

Sumažinti harmonikos lygį

Energijos kaupimasis siekiant apriboti pertraukų apkrovos šuolius.

Inverteris

Inverteris yra paskutinis ryšys dažnio keitiklyje priešais elektros variklį ir vietą, kur įvyksta galutinis išėjimo įtampos pritaikymas.

Dažnio konverteris užtikrina reguliarias eksploatavimo sąlygas visame reguliavimo diapazone, pritaikant išvesties įtampą į apkrovos režimą. Tai leidžia išlaikyti optimalų elektrinio variklio magnetizavimą.

Iš tarpinio grandinės inverterio gauna

Nuolatinės srovės keitimas

Keičiant DC įtampą arba

Nuolatinė DC įtampa.

Dėka inverterio, kiekvienu iš šių atvejų, keičiasi vertė tiekiama į elektros variklio. Kitaip tariant, inverteris visada sukuria norimą įtampos dažnį, pateiktą į elektros variklį. Jei srovė arba įtampa yra skirtingi, inverteris sukuria tik norimą dažnį. Jei įtampa nepakitusi, inverteris sukuria elektrinį variklį tiek norimą dažnį ir norimą įtampą.

Net jei inverteriai dirba įvairiais būdais, jų pagrindinė struktūra visada yra tokia pati. Pagrindiniai keitiklių elementai yra kontroliuojami puslaidininkiniai įtaisai, įtraukti į poras trimis šakomis.

Šiuo metu tiristoriai daugeliu atvejų pakeičiami aukšto dažnio tranzistoriais, kurie gali labai greitai atidaryti ir uždaryti. Perjungimo dažnis paprastai svyruoja nuo 300 Hz iki 20 kHz ir priklauso nuo naudojamų puslaidininkių įtaisų.

Puslaidininkių įtaisai inverterio atidaromi ir uždaromi signalai, kuriuos sudaro valdymo grandinė. Signalai gali būti suformuoti keliais skirtingais būdais.

Fig. 14. Kontūro dabartinį tarpinės įtampos grandinės keitiklį.

Tradiciniai inverteriai, montavimas, daugiausia besikeičiančios įtampos tarpinės grandinės srovė yra šeši tiristoriai ir šeši kondensatoriai.

Kondensatoriai leidžia tiristoriams atidaryti ir uždaryti tokiu būdu, kad srovė fazių apvijų yra perkelta 120 laipsnių ir turi būti pritaikytas prie variklio Sizeworm. Kai kartais patiekiami elektros variklio terminalai u-V sekos, V-W, W-U, U-V ... pertrauka besisukantis magnetinis laukas norimą dažnį įvyksta. Net jei elektros variklio srovė beveik turi stačiakampę formą, elektros variklio įtampa bus praktiškai sinusoidinė. Tačiau, kai įjungiate arba išjungiate srovę, visada atsiranda įtampos lašai.

Kondensatoriai yra atskirti nuo elektros variklio diodų apkrovos srovės.

Fig. 15. keitiklis įvairioms arba nepakitusiems tarpinės grandinės įtampa ir išėjimo srovės priklausomybė nuo keitiklio perjungimo dažnio

Inverteriai su besikeičiančia arba nepakitusios įtampos tarpinės grandinės yra šeši perjungimo elementai ir nepriklausomai nuo puslaidininkių įtaisų tipo beveik vienodai. Valdymo grandinė atsidaro ir uždaro puslaidininkinius įtaisus naudojant kelis skirtingi keliai Moduliacijos, taip keičiant išvesties dažnio dažnio dažnį.

Pirmasis metodas skirtas vidutinės grandinės keitimosi įtampai arba srovei.

Intervalai, kurių metu yra atviri atskiri puslaidininkiniai įtaisai, yra seka, naudojama norint gauti norimą išvesties dažnį.

Ši puslaidininkių įtaisų seka yra kontroliuojama pagal besikeičiančios įtampos arba srovės tarpinės grandinės dydį. Naudojant įtampos kontroliuojamą virpesio generatorių, dažnis visada stebi įtampos amplitudę. Šis keitiklio tipas vadinamas amplitudės-impulso moduliacija (tikslas).

Už fiksuotą tarpinės grandinės įtampa, naudojamas kitas pagrindinis metodas. Elektros variklio įtampa pasikeičia dėl tarpinės grandinės įtampos tiekimo ant elektros variklio likvidavimo ilgiau arba trumpesniais laiko intervalais.

Fig. 16 Amplitudės ir impulso trukmės moduliacija

Dažnis skiriasi keičiant įtampos impulsus palei laiko ašį - teigiamai per pusę laikotarpio ir neigiamai kitam.

Kadangi šiame metode keičiasi įtampos impulsų trukmė (plotis), jis vadinamas pulso moduliavimu (PWM). Phim moduliacija (ir susiję metodai, pvz., Sinusoidinis pavidalo PWM) yra labiausiai paplitęs būdas kontroliuoti keitiklį.

Naudojant PWM moduliavimą, valdymo grandinė nustato puslaidininkių įtaisų perjungimo momentus, kai kertant pjūklo formos įtampą ir viršutinę sinusoidinę atskaitos įtampą (sinusoidinis kontroliuojamas PWM). Kiti perspektyvios PWM moduliavimo metodai yra modifikuoti impulsų moduliavimo metodai, pvz., WC ir WC Plus, sukurta Danfoss.

Transistoriai

Kadangi tranzistoriai gali perjungti didelius greičius, elektromagnetinius trikdžius, atsirandančius dėl "impulso" (mažėja elektros variklio magnetizacija.

Kitas aukšto perjungimo dažnio privalumas yra dažnio keitiklio išėjimo įtampos moduliavimo dažnumas, kuris leidžia gaminti sinusoidinę elektros variklio srovę, o valdymo grandinė turėtų tiesiog atidaryti ir uždaryti inverterių tranzistorius.

Perjungimo inverterio dažnis yra "lazda apie du galus", nes aukšti dažniai gali sukelti elektros variklio šildymą ir didelių didžiausių įtempių atsiradimą. Kuo didesnis perjungimo dažnis, tuo didesnis nuostolis.

Kita vertus, mažas perjungimo dažnis gali sukelti stiprų akustinį triukšmą.

Aukšto dažnio tranzistoriai gali būti suskirstyti į tris pagrindines grupes:

Bipolinės tranzistoriai (LTR)

Unipolinės lauko mop tranzistoriai (MOS-FET)

Bipoliniai tranzistoriai su izoliuotu užraktu (IGBT)

Šiuo metu IGBT tranzistoriai yra plačiausiai naudojami, nes MOS-FET tranzistorių kontrolės savybės derinamos su LTR tranzistorių produkcijos savybėmis; Be to, jie turi tinkamą talpos diapazoną, tinkamą laidumą ir perjungimo dažnį, kuris leidžia žymiai supaprastinti šiuolaikinių dažnių keitiklių valdymą.

IGBT tranzistorių atveju tiek keitiklio elementai ir keitiklių valdikliai dedami į suspaustą modulį, vadinamą "Pažangaus maitinimo moduliu" (IPM).

Amplitudės-impulso moduliavimas (tikslas)

Amplitudės-impulsų moduliacija naudojama dažnio keitikliams su besikeičiančia tarpinės grandinės įtampa.

Dažnio keitikliai su nekontroliuojamais lygintuvais, išėjimo įtampos amplitudė susidaro tarpinės grandinės suklastoja, ir jei lygintuvas yra valdomas, amplitudė gaunama tiesiogiai.

Fig. 20. Dažnio konverterių įtampos formavimas su pertraukikliu tarpinėje grandinėje

Tranzistorius (interruktūra) pav. 20 Atrakina arba užrakinta kontrolės ir reguliavimo schema. Perjungimo laiko vertės priklauso nuo nominalios vertės (įvesties signalo) ir išmatuotos įtampos signalo (faktinė vertė). Faktinė vertė matuojama kondensatoriuje.

Induktoriaus induktyvumas ir kondensatorius veikia kaip filtras, kuris išlygina įtampos raukšles. Įtampos smailė priklauso nuo atidarymo laiko tranzistoriaus, ir jei nominali ir faktinė vertė skiriasi vieni su kitu, sutelktuvas veikia tol, kol bus pasiektas reikalingas įtampos lygis.

Dažnio reglamentas

Išėjimo įtampos dažnio pokyčiai keitiklyje per laikotarpį, o puslaidininkių perjungimo įtaisai sukelia daug kartų.

Laikotarpio trukmė gali būti koreguojama dviem būdais:

1. Senyvo amžiaus įvesties signalas arba

2. Keičiant pastovią įtampą, kuri yra proporcinga įvesties signalui.

Fig. 21a. Dažnio kontrolė naudojant tarpinę grandininę įtampą

Platuma ir impulsų moduliavimas yra labiausiai paplitęs būdas suformuoti trijų fazių įtampą su tinkamu dažniu.

Su platuma ir impulsų moduliacija, visos tarpinės grandinės įtampos formavimas (≈ √2 x u maitinimo) yra nustatomas pagal galios elementų perjungimo trukmę ir dažnį. PWM impulsų kartojimo dažnis tarp įjungimo ir išjungimo taškų yra kintamasis ir leidžia reguliuoti įtampą.

Yra trys pagrindiniai variantai, leidžiantys perjungti režimus keitiklyje su kontroliuojant per impulsų moduliavimą.

1.Sinusoid-valdoma PWM

2. Sinchroninis shim.

3.Asynchroninis shim.

Kiekviena trijų fazių PWM inverterio filialas gali turėti du skirtingų valstybių (Įjungta ir neįgalieji).

Trys jungikliai sudaro aštuonias galimus perjungimo derinius (2 3), ir todėl aštuoni skaitmeniniai įtampos vektoriai esant keitiklio išvesčiui arba prijungto elektrinio variklio statoriaus apvijimui. Kaip parodyta Fig. 21b, šie vektoriai 100, 110, 010, 011, 001, 101 yra aprašyto šešiakampio kampu, naudojant nulinį vektorių 000 ir 111.

Perjungiant derinius 000 ir 111 atveju, tas pats potencialas yra sukurtas visuose trijų išėjimo terminaluose inverter - arba teigiamas arba neigiamas santykis su tarpinės grandinės (žr. 21c pav.). Elektriniam varikliui tai reiškia poveikį arti trumpojo terminalų grandinės; Įtampa O. taip pat taikoma elektros variklio apvijų.

Sinusoidinis valdomas pwm

Su sinusoidiniu valdomu PWM kontroliuoti kiekvieną inverterio išvestį, sinusoidinės atskaitos įtampa (JAV) sinusoidinio įtampos laikotarpio trukmė atitinka reikiamą pagrindinį dažnį išėjimo įtampos. Dėl trijų etapų įtempių, pjuvenų įtampa (D) yra supjaustyta. Žr. Fig. 22.

Fig. 22. Sinusoidinio valdomo PWM principas (su dviem paramos įtempiais)

Peržengiant pjūklo įtampą ir sinusoidinius atskaitos įtempius, keitiklių puslaidininkiniai įtaisai yra arba atidaryti arba uždaryti.

Sankryžos nustatomos elektroniniu valdybos elementais. Jei įtampa yra daugiau sinusoidinio, tada su Sawtooth įtampos sumažėjimu, išėjimo impulsai pasikeičia nuo teigiama vertė neigiamai (arba nuo neigiamo iki teigiamo), taigi išėjimo įtampa Dažnio keitiklį nustatomas tarpinės grandinės įtampa.

Išėjimo įtampa skiriasi nuo atviros ir uždaros būsenos trukmės ir gauti reikiamą įtampą, šį ryšį galima pakeisti. Taigi, neigiamų ir teigiamų įtampos impulsų amplitudė visada atitinka pusę tarpinės grandinės įtampos.

Fig. 23. Išėjimo įtampa sinusoidinio valdomo PWM

Mažais statoriaus dažniais, uždarame būsenoje laiko ir gali būti tokie dideli, kad būtų neįmanoma išlaikyti pjūklo įtampos dažnio.

Tai padidina įtampos trūkumą, o elektrinis variklis neveiks netolygiai. Norėdami to išvengti, ant mažų dažnių galite padvigubinti Sawtooth įtampos dažnį.

Fazės įtampa, esanti dažnio keitiklio išvesties terminaluose atitinka pusę tarpinės grandinės įtampos, padalyto iš √ 2, t.y. Vienodai pusė tiekimo tinklo įtampos. Linijinė įtampa ant išėjimo terminalų √ 3 kartus daugiau fazių įtampos, t.y. Vienodai tiekimo tinklo įtampa padauginama iš 0,866.

"PWM-Control" keitiklis, kuris veikia tik su atraminiu sinusoidinės įtampos moduliavimu, gali tiekti įtampą, lygų 86,6% vardinės įtampos (žr. 23 pav.).

Naudojant grynai sinusoidinį moduliavimą, dažnio keitiklio išėjimo įtampa negali pasiekti elektros variklio įtampos, nes išėjimo įtampa taip pat bus mažesnė nei 13%.

Tačiau reikalinga papildoma įtampa gali būti gaunama mažinant impulsų skaičių, kai dažnis viršija maždaug 45 Hz, tačiau šis metodas turi tam tikrų trūkumų. Visų pirma, jis sukelia laipsnišką įtampos pokytį, o tai sukelia nestabilią elektros variklio veikimą. Jei impulsų skaičius mažėja, didžiausias harmonikų padidėjimas dažnio keitiklio produkcijos, kuris padidina elektros variklio nuostolius.

Skirtingas būdas išspręsti šią problemą yra susijęs su kitų pamatinių įtempių naudojimo vietoj trijų sinusoidų. Šios įtampos gali būti bet kokia forma (pavyzdžiui, trapecijos arba pakopos).

Pavyzdžiui, viena bendra orientacinė įtampa naudoja trečią harmoniką sinusoidinės referencinės įtampos. Norėdami gauti šį keitiklių puslaidininkių įrenginių perjungimo režimą, kuris padidins dažnio keitiklio išvesties įtampą, tai įmanoma didinant sinusoidinės orientacinės įtampos amplitudė 15,5% ir pridedant trečią harmoniką.

Sinchroninis shim.

Pagrindinis sunkumas naudojant sinusoidinio valdomo PWM metodą yra būtinybė nustatyti optimalios vertės Perjungimo laiko ir įtampos kampu tam tikrą laikotarpį. Šios perjungimo laiko vertės turėtų būti įdiegtos taip, kad būtų galima tik minimalią harmoniką. Šis perjungimo režimas saugomas tik nurodytam (ribotam) dažnio diapazonui. Už šio diapazono darbą reikia naudoti kitą perjungimo būdą.

Asinchroninis shim.

Reikia orientuoti į lauką ir užtikrinti sistemos greitį, atsižvelgiant į sukimo momentą ir kontroliuoti trijų fazių kintamosios srovės diskų greitį (įskaitant servo diskus), reikia pakenkti keitiklio įtampos amplitudė ir kampo pokyčiams. Naudojant perjungimo režimą "Paprastas" arba sinchroninis "PWM neleidžia gaminti pakilo keičia inverterio įtampos amplitudės ir kampo.

Vienas iš būdų atlikti šį reikalavimą yra asinchroninis PWM, kuriame vietoj to, kad sinchronizuotų išėjimo įtampos moduliavimą su išėjimo dažniu, kaip paprastai daroma siekiant sumažinti harmonikinį elektros variklio, įtampos vektoriaus valdymo ciklas yra moduliuojama, o tai lemia Sinchroninis ryšys su išvesties dažniu.

Yra du pagrindiniai parinktys asinchroninio pwm:

SFAVM (statrekiai orientuota asinchroninė vektoriaus moduliacija \u003d (sinchroninis vektoriaus moduliavimas sutelktas į statoriaus magnetinį srautą)

60 ° AVM (asinchroninė vektoriaus moduliacija \u003d asinchroninis vektoriaus moduliavimas).

SFAVM yra erdvinio vektoriaus moduliacijos metodas, kuris leidžia mums atsitiktinai, bet perjungimo metu perjungia inverterio įtampą, amplitudę ir kampą. Tai pasiekia didesnes dinamines savybes.

Pagrindinis tikslas naudojant tokį moduliavimą yra optimizuoti statoriaus magnetinį srautą naudojant statoriaus įtampą su tuo pačiu metu sumažėjusi sukimo momento pulsacija, nes kampo nuokrypis priklauso nuo perjungimo sekos ir gali padidinti pulsacijos padidėjimą. Todėl perjungimo seka turėtų būti apskaičiuojama taip, kad sumažintumėte vektoriaus kampo nuokrypį. Perjungimas tarp įtampos vektorių yra pagrįstas norimo magnetinio srauto trajektorijos skaičiavimu elektros variklio statoriuje, kuris, savo ruožtu, nustato sukimo momentą.

Ankstesnių, įprastinių PWM maitinimo sistemų trūkumas buvo statoriaus magnetinio srauto ir magnetinio srauto kampo amplitudės nukrypimai. Šie nuokrypiai neigiamai paveikė besisukantį lauką (sukimo momentą) elektros variklio oro tarpu ir sukėlė sukimo momento pulką. Nukrypimo poveikis U amplitudė yra nereikšminga ir gali būti dar labiau sumažinta didinant perjungimo dažnį.

Elektros variklio įtampos formavimas

Stabilus darbas atitinka įtampos vektoriaus reguliavimą u wt tokiu būdu, kad jis apibūdintų apskritimą (žr. 24 pav.).

Įtampos vektorius pasižymi elektros variklio įtampos dydžiu ir sukimosi greičiu, kuris atitinka veikimo dažnį tuo metu. Elektros variklio įtampa susidaro sukuriant vidutines vertes su trumpais impulsais nuo gretimų vektorių.

"Danfoss Corporation" sukurtas SFAVM metodas kartu su kitais turi šias savybes:

Įtampos vektorių gali būti reguliuojamas amplitudės ir fazės, nesukeliant nuo nustatytos užduoties.

Perjungimo seka visada prasideda 000 arba 111. Tai leidžia įtampos vektoriui turėti tris perjungimo režimus.

Vidutinė įtampos vektoriaus vertė gaunama naudojant trumpus gretimų vektorių impulsus, taip pat nulinio vektorių 000 ir 111.

Kontrolės schema

Kontrolės schema arba kontrolės valdyba - ketvirtas pagrindinis dažnio keitiklio elementas, kuris yra skirtas išspręsti keturias svarbias užduotis:

Dažnio konverterio puslaidininkių elementų kontrolė.

Duomenų keitimas tarp dažnių keitiklių ir periferinių įrenginių.

Duomenų rinkimo ir formavimo sutrikimų.

Atlikite dažnio keitiklių apsaugos funkcijas ir elektrinį variklį.

Mikroprocesoriai padidino valdymo schemos greitį, žymiai išplėtė diskų apimtį ir sumažino būtinų skaičiavimų skaičių.

Mikroprocesorius yra įterptas į dažnio keitiklį ir visada gali nustatyti optimalų impulsų derinį kiekvienai operacinei būsenai.

Tikslo dažnio keitiklio kontrolės schema

Fig. 25 Valdymo grandinės veikimo principas tarpinio grandinės kontroliuojamam sutelktinu.

Fig. 25 rodo dažnio keitiklį su tikslų valdymu ir nutraukimo grandinės interruktūra. Valdymo grandinė valdo konverterį (2) ir keitiklį (3).

Kontrolę atlieka momentinė vertė tarpinio grandinės įtampos.

Tarpinė grandinės įtampa valdo grandinę, kuri veikia kaip adreso matuoklis duomenų saugojimui. Atminties parduotuvės išvesties sekos inverterio impulsinis derinys. Kai didėja tarpinė grandinės įtampa, rezultatas įvyksta greičiau, seka baigiasi, o išėjimo dažnis padidėja.

Kalbant apie suvartojimo kontrolę, tarpinė grandinės įtampa pirmiausia palyginti su įtampos atskaitos signalo nominalia verte. Tikimasi, kad šis įtampos signalas suteikia teisingos vertybės Išėjimo įtampa ir dažnis. Jei pakeisite atskaitos signalą ir tarpinį grandinės signalą, PI reguliatorius informuoja schemą, kad būtina pakeisti ciklo laiką. Tai sukelia tarpinės grandinės įtampos reguliavimą pagal atskaitos signalą.

Įprastas moduliacijos metodas konverterio 1 yra amplitudės-impulso moduliacija (tikslas). Latituma ir impulsų moduliacija (PWM) yra modernesnis metodas.

Lauko biuras (vektoriaus valdymas)

Vektorinis valdymas gali būti organizuojamas keliais būdais. Pagrindinis metodų skirtumas yra kriterijai, naudojami apskaičiuojant aktyvaus srovės vertes, magnetizacijos srovę (magnetinį srautą) ir sukimo momentą.

Palyginus DC variklius ir trijų fazių asinchroninius variklius (26 pav.), Aptinkamos tam tikros problemos. Nuolatinėje srovėje, parametrai, kurie yra svarbu sukurti sukimo momentą - magnetinį srautą (F) ir inkarų srovė yra pritvirtintos atsižvelgiant į dydį ir vietą fazės ir yra nustatomas pagal sužadinimo apvijų orientacija ir anglies padėtį Šepečiai (26a pav.).

DC variklis, inkarų srovė ir srovė, sukuria magnetinį srautą, yra stačiu kampu vienas kitam ir jų vertės nėra labai didelės. Asinchroniniu elektriniu varikliu, magnetinio srauto (F) ir rotoriaus srovės (I,) padėtis priklauso nuo apkrovos. Be to, priešingai nei DC variklis, fazės kampai ir srovė negali būti tiesiogiai nustatyta pagal statoriaus dydį.

Fig. 26. Palyginimas DC mašinos ir asinchroninės kintamosios srovės mašinos

Tačiau su matematiniu modeliu pagalba galite apskaičiuoti sukimo momentą priklausomybę nuo magnetinio srauto ir statoriaus srovės.

Iš išmatuoto statoriaus srovės (S) išskiriamas komponentas (L W), kuris sukuria sukimo momentą su magnetiniu srautu (F) tiesiais kampais tarp dviejų šių kintamųjų (L c). Taigi sukuriamas elektrinio variklio magnetinis srautas (27 pav.).

Fig. 27. Dabartinių komponentų skaičiavimas lauko reguliavimui

Naudojant šiuos du komponentus, galima savarankiškai paveikti sukimo momentą ir magnetinį srautą. Tačiau, atsižvelgiant į tam tikrą skaičiavimų sudėtingumą, pagrįstus dinamišku elektrinio variklio modeliu, tokie skaičiavimai yra ekonomiški tik skaitmeniniams diskuose.

Kadangi sužadinimo kontrolė, kuri nėra priklausoma nuo apkrovos atskiriama nuo sukimo momento valdymo, galite dinamiškai kontroliuoti asinchroninį variklį, taip pat DC variklį - su sąlyga, kad yra grįžtamojo ryšio signalas. Šis trifazės kintamosios srovės variklio valdymo metodas turi šiuos privalumus:

Gera reakcija į apkrovos pokyčius

Tikslios galios reguliavimas

Visas sukimo momentas nuliniu greičiu

Veiklos funkcijos yra panašios į DC disko charakteristikas.

Reglamentas V / F Charakteristikos ir magnetinis srauto vektorius

Į pastaraisiais metais Sistemos, skirtos kontroliuoti trijų fazių kintamosios srovės variklių greitį remiantis dviem skirtingi principai Valdymas:

normalus V / F Control arba Scalar valdymas ir magnetinio srauto vektoriaus reguliavimas.

Abu metodai turi savo privalumus, priklausomai nuo konkrečių reikalavimų, keliamus veikimo charakteristikų pavaros (dinamikos) ir tikslumo.

V / F būdingas reguliavimas turi ribotą greičio kontrolės diapazoną (maždaug 1:20) ir mažu greičiu reikia kito valdymo principo (kompensacija). Naudojant šį metodą, tai yra gana lengva pritaikyti dažnio keitiklį prie elektros variklio, o reglamentas yra apsaugotas nuo momentinio apkrovos pokyčių visame greičio diapazone.

Važiuojant su magnetiniu srauto valdymu, dažnio keitiklis turi būti tiksliai sukonfigūruotas po elektros varikliu, kuris reikalauja išsamių žinių apie jo parametrus. Papildomi komponentai taip pat reikalingi norint gauti grįžtamojo ryšio signalą.

Kai kurie šio tipo kontrolės privalumai:

Greitas atsakymas į greičio pakeitimus ir platų greitį

Geriausia dinaminė reakcija į nurodymus

Bendrasis valdymo principas pateikiamas visame greičio diapazone.

Vartotojui optimalus sprendimas būtų derinys geriausios savybės abu principai. Akivaizdu, kad toks turtas taip pat reikalingas kaip atsparumas pakopinei apkrovai / iškrovimui visame greičio diapazone, kuris paprastai yra stiprios pusės V / F Control ir greitas atsakymas į greičio užduotį (kaip kontroliuojami pagal lauką).

Dažnio keitikliai yra skirti sklandžiai kontroliuoti asinchroninio variklio greitį, sukuriant trijų fazių įtampos konverterį dažnio kintamos įtampos išvestyje. Paprasčiausiais atvejais dažnumas ir įtampos kontrolė vyksta pagal atsižvelgiant į būdingą v / f, pažangiausi konverteriai įgyvendinami vadinamieji vektorinis valdymas .
Dažnio keitiklio veikimo principas arba kaip jis dažnai vadinamas - keitiklis: kintama įtampa pramoninis tinklas Jis yra ištaisytas pagal ištaisyti diodus bloką ir filtruoja didelio kondensatoriaus kondensatoriaus baterija, kad būtų sumažintas gautos įtampos pulsacijos. Ši įtampa šeriama į tilto grandinę, įskaitant šešis IGBT arba MOSFET tranzistorius su diodais, įtrauktais su antiferentiškai, siekiant apsaugoti tranzistorius nuo suskirstymo į atvirkštinę poliškumo įtampą, atsirandančią nuo veikimo su variklio apvijomis. Be to, diagrama kartais apima "slyvų" grandinę energijos - tranzistorius su didelės galios rezistorius dispersijos. Ši schema naudojama stabdymo režimu, kad būtų galima užgesinti variklio generuojamą įtampą ir saugius kondensatorius nuo įkrovimo ir gedimo.
Toliau pateikiamas inverterio schema.
Dažnio konverteris rinkinyje su asinchroniniu varikliu leidžia pakeisti DC elektrinį pavarą. DC variklių greičio valdymo sistemos yra gana paprastos, bet silpna vieta Toks elektrinis variklis yra elektrinis variklis. Jis yra brangus ir nepatikimas. Dirbant, šepečiai yra kibirkštys, kolektorius yra ataudai pagal elektros OSS įtaką. Toks elektrinis variklis negali būti naudojamas dulkėtoje ir sprogioje aplinkoje.
Asinchroniniai elektros varikliai yra pranašesni už DC variklius daugelyje parametrų: jie yra paprasti įrenginyje ir patikimi, nes jie neturi mobiliųjų kontaktų. Jie turi mažesnius matmenis, masę ir išlaidas toje pačioje galia, palyginti su DC varikliais. Asinchroniniai varikliai yra paprasti gaminti ir eksploatuoti.
Pagrindinis asinchroninių elektros variklių trūkumas yra jų greičio reguliavimo sudėtingumas tradiciniai metodai (keičiant maitinimo įtampą, įvedant papildomą atsparumą apvijų grandinei).
Asinchroninė elektros variklio kontrolė dažnio režime, kol neseniai buvo didelė problema, nors dažnio reglamento teorija buvo sukurta trisdešimose. Dažnio reguliuojamo elektros pavaros plėtra buvo didelė dažnių keitiklių kaina. Energijos schemų atsiradimas su IGBT tranzistoriais, aukštos kokybės mikroprocesorių kontrolės sistemų kūrimas leido įvairioms Europos įmonėms, Jungtinėms Valstijoms ir Japonijai kurti šiuolaikinius prieinamų išlaidų dažnio keitiklius.
Konkurenus sukimosi pavaros dažnį galima atlikti naudojant įvairius įrenginius: mechaniniai variantai, hidraulinės movos, papildomai pristatomos į statoriaus arba rotoriaus rezistorių, elektromechaniniai dažnių keitikliai, statiniai dažnių keitikliai.
Pirmųjų keturių įrenginių naudojimas nesuteikia aukštos kokybės greičio kontrolės, neekonomiškų, reikia didelių išlaidų diegiant ir veikiant. Statiniai dažnių keitikliai yra geriausi asinchroniniai pavaros valdymo įrenginiai šiuo metu.
Principas dažnio metodas Asinchroninio variklio greičio kontrolė yra ta, kad tiekimo įtampos F1 dažnio keitimas gali būti laikantis išraiškos

Pastovus skaičius polių Pailių P keisti kampinį greitį magnetinio lauko statoriaus.
Šis metodas užtikrina sklandų greičio reguliavimą įvairiuose, ir mechaninės charakteristikos. \\ T Didelis standumas.
Greičio kontrolė nėra lydi asinchroninio variklio slydimo padidėjimas, todėl galios praradimas reguliuojant yra mažas.
Norint gauti aukštus asinchroninių variklių energijos koeficientus, efektyvumą, perkrovos pajėgumus - būtina keisti įtampą vienu metu su dažnumu tuo pačiu metu.
Įtampos pokyčių įstatymas priklauso nuo MC apkrovos pobūdžio. Pastovaus MC \u003d konstrukcijos taške, statorius turi būti reguliuojamas proporcingai dažniui:

Dėl ventiliatoriaus pobūdžio apkrovos, ši valstybė turi formą:

Apkrovos metu atvirkščiai proporcingas greitis:

Taigi, už sklandų sukimosi rotacijos dažnio reguliavimą asinchroninis elektrinis variklisDažnio keitiklis turi užtikrinti sinchroninio dažnio valdymą ir įtampą ant asinchroninio variklio statoriaus.
Privalumai, naudojant reguliuojamą elektros pavarą technologiniuose procesuose
Reguliuojamo elektrinio pavaros naudojimas suteikia energijos taupymą ir leidžia gauti naujas kokybės sistemas ir objektus. Reikšmingi elektros energijos taupymo užtikrinama reguliuojant bet kokį technologinį parametrą. Jei tai yra konvejeris arba konvejeris, galite reguliuoti judėjimo greitį. Jei tai yra siurblys arba ventiliatorius - galite išlaikyti slėgį arba reguliuoti našumą. Jei tai yra mašina, tada galite sklandžiai reguliuoti pašarų greitį arba pagrindinį judėjimą.
Specialus ekonominis dažnio keitiklių naudojimo efektas suteikia dažnio kontrolės objektus, teikiančius skysčius. Iki šiol labiausiai paplitęs būdas reguliuoti tokių objektų veikimą yra vožtuvų ar reguliavimo vožtuvų naudojimas, tačiau šiandien dažnio kontrolė asinchroninio variklio tampa prieinama, pavyzdžiui, darbinis ratas siurblio įrenginio arba ventiliatoriaus. Naudojant dažnio reguliatoriai, sklandus sukimosi greičio reguliavimas daugeliu atvejų atsisakyti pavarų dėžės, variatorių, drožlių ir kitų reguliavimo įrangos naudojimo.
Prisijungiant prie dažnio keitiklio, variklis pradeda sklandžiai, be pradinių srovių ir beats, o tai sumažina variklio apkrovą ir mechanizmus, taip padidinant paslaugų tarnavimo laiką.
Dažnio reguliavimas nedelsiant matomas nuo piešimo


Taigi, kai jis droselinės, esančios vožtuvo ar vožtuvo srauto, nepadaro naudingo darbo. Reguliuojamas elektrinis pavara arba ventiliatorius leidžia nustatyti reikiamą slėgį ar vartojimą, kuris užtikrins ne tik energijos taupymą, bet ir sumažins transportavimo medžiagos praradimą.
Dažnio konverterio struktūra
Dauguma šiuolaikinių dažnių keitiklių yra pastatytas pagal dvigubo konversijos schemą. Jie susideda iš šių pagrindinių dalių: DC nuoroda (nevaldomas lygintuvas), maitinimo impulso inverterio ir valdymo sistema.
DC nuorodą sudaro nevaldomas lygintuvas ir filtras. Kintamasis maitinimo įtampa konvertuojama į DC įtampą.
Power trijų fazių impulsų keitiklį sudaro šeši tranzistorių raktai. Kiekviena variklio apvija jungia tinkamą raktą į teigiamas ir neigiamas išvadas lygintuvo. Inverteris paverčia ištiesintą įtampą į trijų fazių kintamąją įtampą norimo dažnio ir amplitudės, kuris yra taikomas elektros variklio statoriaus apvijų.
Inverterio išvesties kaskadose galia IGBT tranzistoriai naudojami kaip raktai. Palyginti su tiristoriais, jie turi didesnį perjungimo dažnį, kuris leidžia jums gaminti sinusoidinės formos išvesties signalą su minimaliais iškraipymais.
Dažnio keitiklio veikimo principas
Dažnio keitiklis susideda iš nevaldomo diodų galios lygintuvo autonominiame keitiklyje, PWM valdymo sistemose, sistemose automatinis reguliavimas, CHOKE LV ir CARDERS Condenser CV. Išvesties dažnio FV reguliavimas. Ir Uralų įtampa atliekami inverterio aukšto dažnio platumos ir impulso kontrolės sąskaita.
Impulso valdymas pasižymi moduliavimo laikotarpiu, viduje, kurio elektros variklio strumenis yra prijungtas pakaitomis į teigiamus ir neigiamus lygintuvo polius.
Šių valstybių trukmė PWM laikotarpiu yra moduliuojama pagal sinusoidinį įstatymą. Aukštos (paprastai 2 ... 15 kHz), PWM laikrodžių dažniai, elektros variklio apvijos, dėl jų filtravimo savybių, srauto sinusoidinės srovės.


Taigi, išėjimo įtampos kreivės forma yra aukšto dažnio dviejų poliarinių seka stačiakampių impulsų (3 pav.).
Impulsų dažnis nustatomas pagal PWM dažnį, impulsų trukmę (plotį) per iš AIIN išvesties dažnio laikotarpį skatina sinusoidinio įstatymo. Išėjimo srovės kreivės forma (srovė asinchroninio elektros variklio apvijos) yra praktiškai sinusoidinis.
Inverterio išėjimo įtampos reguliavimas gali būti atliekamas dviem būdais: amplitudė (AR) keičiant įvesties įtampą ir platumą ir pulsą (PWM) keičiant V1-V6 vožtuvo perjungimo programą UV \u003d Const.
Antrasis metodas buvo platinamas šiuolaikiniais dažnių keitikliais dėl modernios elementų bazės (mikroprocesorių, IBGT tranzistorių) kūrimo. Su impulsiniu moduliavimu, srovių formos su asinchroninio variklio statoriaus apvijos virsta arti sinusoidinio dėka filtravimo savybių pačių apvijų.

Toks valdymas leidžia gauti didelį konverterio efektyvumą ir lygiavertis analoginiam valdymui, naudojant dažnį ir įtampos amplitudė.
Šiuolaikiniai inverteriai atliekami remiantis visiškai kontroliuojamais galios puslaidininkiniais įrenginiais - užrakintu GTO - tiristoriais arba bipoliniu IgBT tranzistoriais su izoliuotu užraktu. Fig. 2.45 rodo 3 fazių dangos schemą autonominio inverterio ant IgBT tranzistorių.
Jis susideda iš CF ir šešių IGBT-tranzistorių V1-V6 tie, ant lygiagrečių D1-D6 atvirkštinio srovės diodų.
Dėl pakaitinio V1-V6 vožtuvų perjungimo pagal kontrolės sistemą nurodytas algoritmas, pastovi įvesties įtampa UR konvertuojama į kintamą stačiakampio impulsų išėjimo įtampą. Per kontroliuojamus klavišus V1-V6 teka aktyvus komponentas dabartinio asinchroninio elektros variklio, per diodai D1-D6 yra reaktyvus komponentas srovės.


Ir - trijų fazių tilto keitiklis;
- trijų fazių tilto lygintuvas;
SF - filtro kondensatorius;

"Omron" dažnio keitiklio ryšio schemos parinktis.

Prijungimo dažnio keitikliai atitinka EMC reikalavimus

Įrengimas ir ryšys su EMC reikalavimų laikymuisi išsamiai aprašyti atitinkamuose prietaiso vadovuose.

Techninės informacijos keitikliai

Dažnio valdymo valdiklis leidžia lanksčiai pakeisti elektrinio variklio veikimo režimus naudojant specialų konverterį: kad jis būtų paleistas, sustabdomas, stabdomas, stabdymas, keičiant sukimosi greitį.

Maitinimo tiekimo dažnio keitimas sukelia statoriaus magnetinio lauko kampinio greitį. Kai dažnis mažėja, variklis yra sumažintas ir stumdomas didėja.

Dažnio konverterio veikimo principas

Pagrindinis asinchroninių variklių trūkumas yra greičio kontrolės sudėtingumas tradiciniai būdai: Tiekimo įtampos keitimas ir papildomo atsparumo grandinei įvedimui. Daugiau pažangesnis yra elektros variklio dažnio pavara. Iki šiol keitikliai buvo brangūs, tačiau IGBT tranzistorių ir mikroprocesorių kontrolės sistemų išvaizda leido užsienio gamintojams kurti prieinamus įrenginius. Puikus yra statinis

Kampinis greitis magnetinio lauko statoriaus ω 0 pokyčiai proporcingai dažniui ƒ 1 pagal formulę:

ω 0 \u003d 2π × ƒ 1 / P,

kur p yra stulpų porų skaičius.

Šis metodas užtikrina sklandų greičio reguliavimą. Tuo pačiu metu variklio stumdomasis greitis nepadidėja.

Gauti aukštą energijos rodikliai Variklis - efektyvumas, galios koeficientas ir perkrovimas kartu su dažnio keitimo maitinimo įtampa specialiomis priklausomybėmis:

• nuolatinė apkrova - U 1 / ƒ 1 \u003d Const;
• apkrovos taško ventiliatoriaus pobūdis - u 1 / ƒ 1 2 \u003d Const;
• apkrovos momentas, nugaros proporcinis greitis - u 1 / √ ƒ 1 \u003d const.

Šios funkcijos įgyvendinamos naudojant konverterį vienu metu keičiant variklio statoriaus dažnį ir įtampą. Elektros taupymas dėl reguliavimo naudojant būtiną technologinį parametrą: siurblio slėgis, ventiliatoriaus našumas, mašinų tiekimo greitis ir kt. Šiuo atveju parametrai sklandžiai keičiasi.

Dažnio valdymo metodai Asinchroniniai ir sinchroniniai elektros varikliai

Dažnio reguliuojamame diske, pagrįstame asinchroniniais varikliais su trumpu kreipiamiu rotoriumi, naudojami du kontroliniai metodai - skaliaras ir vektorius. Pirmuoju atveju tiekimo įtampos amplitudė ir dažnumas vienu metu keičiasi.

Tai būtina norint išlaikyti variklio veikimą, dažniausiai - nuolatinį maksimalaus momento santykį atsparumo velenui. Kaip rezultatas, visame sukimosi diapazone lieka nepakitusios efektyvumo ir galios veiksnys.

Vektoriaus reguliavimas yra tuo pačiu metu keisti statoriaus srovės amplitudę ir fazę.

Tipo dažnio pavara veikia tik mažomis apkrovomis, kurių augimas augo leistinos vertės Sinchronizmas gali sulūžti.

Dažnio disko privalumai

Dažnio reglamentas turi visą privalumų spektrą kitais būdais.

1. Variklio ir gamybos procesų automatizavimas.
2. Sklandus paleidimas, pašalinant tipines klaidas, kurios atsiranda, kai variklis yra pagreitintas. Dažnio ir įrangos pavaros patikimumo gerinimas sumažinant perkrovą.
3. Darbo efektyvumo gerinimas ir viso disko veikimas.
4. Sukurti nuolatinį elektros variklio sukimosi dažnį, neatsižvelgiant į apkrovos pobūdį, kuris yra svarbus pereinamuoju procesu. Grįžtamasis ryšys leidžia išlaikyti pastovų variklio greitį įvairiais sutrikimais, ypač su kintančiais apkrovomis.
5. Keitikliai yra lengvai įterpti į esamas technines sistemas be esminių pakeitimų ir sustojimo technologiniai procesai. Galios diapazonas yra puikus, tačiau kainos žymiai didėja su jų padidėjimu.
6. Gebėjimas atsisakyti variatorių, pavarų dėžės, užduočių ir kitų reguliavimo įrangos arba išplėsti jų naudojimo spektrą. Dėl to užtikrinama didelių elektros energijos taupymo.
7. Pašalinus kenksmingą pereinamojo procesų poveikį technologinėms įrangai, tipas hidrauliniai streikai arba padidėjęs skysčio slėgis vamzdynuose, tuo pačiu sumažinant jo vartojimą naktį.

Trūkumai

Kaip ir visi keitikliai, dažniai yra trikdžių šaltiniai. Jie turi įdiegti filtrus.

Prekių ženklų kaina yra didelė. Jis žymiai padidėja, padidinant prietaisų galią.

Dažnio reguliavimas transportuojant skysčius

Tuo objektais, kur atliekamas vandens siurbimas ir kiti skysčiai, srauto reguliavimas pagamintas dažniausiai naudojant vožtuvus ir vožtuvus. Šiuo metu perspektyvi kryptis yra siurblio ar ventiliatoriaus dažnio disko naudojimas, vedantis į jų sprogimą.

Dažnio keitiklio naudojimas kaip alternatyva droselinei suteikia energijos taupymo efektą iki 75%. Sugavimas, sulaikantis skysčio srautą, neatitinka naudingo darbo. Tuo pačiu metu, energijos praradimas ir jo transportavimo padidėjimas.

Dažnio diskas leidžia išlaikyti nuolatinį vartotojo slėgį, kai keičiasi skysčio srauto. Nuo slėgio jutiklio signalas ateina į diską, kuris keičia variklio greitį ir taip reguliuoja jo posūkius, palaiko nurodytą suvartojimą.

Siurbimo vienetų valdymas atliekamas keičiant jų našumą. Siurblio vartojimo galia yra kubinės priklausomybės nuo rato sukimosi greičio arba greičio. Jei apyvarta sumažinama 2 kartus, siurblio našumas sumažės 8 kartus. Dienos vandens suvartojimo grafiko buvimas leidžia nustatyti sąnaudų taupymą per šį laikotarpį, jei valdote dažnio diską. Dėl to galite automatizuoti siurblinę ir optimizuoti vandens slėgį tinkluose.

Vėdinimo ir oro kondicionavimo sistemų darbas

Didžiausias oro srautas vėdinimo sistemos. \\ T Ne visada reikia. Veikiančios sąlygos gali prireikti sumažinti našumą. Tradiciškai jis naudoja droselį, kai rato sukimosi dažnis išlieka pastovus. Patogiau keisti oro srautą dėl dažnio reguliuojamas diskasKai sezoninės ir klimato sąlygos yra pakeistos, šilumos, drėgmės, garų ir kenksmingų dujų.

Elektros taupymas ventiliacijos ir oro kondicionavimo sistemose pasiekiamas ne mažesnis nei siurbimo stočių, nes veleno sukimosi galia yra kubinei priklausomybei nuo apsisukimų.

Dažnio keitiklio įrenginys

Šiuolaikinis dažnio diskas yra įrengtas pagal dvigubo keitiklio schemą. Jis susideda iš lygintuvo ir impulso keitiklio su valdymo sistema.

Iš tiesindami tinklo įtampą, signalas yra išlyginamas filtro ir patenka į keitiklį su šešiais tranzistorių raktais, kur kiekvienas iš jų yra prijungtas prie asinchroninio elektros variklio langų. Įrenginys konvertuoja ištiesintą signalą į trijų fazių dažnį ir amplitudė. "Power IgBT" tranzistoriai apie išėjimo kaskadą turi didelį perjungimo dažnį ir užtikrina aiškų stačiakampį signalą be iškraipymo. Dėl variklio apvijų filtro savybių, dabartinė kreivės forma jų lizdui išlieka sinusoidiniu.

Signalo amplitudės kontrolės metodai

Išėjimo įtampos dydį reglamentuoja du metodai:

1. Amplitudė - keitimas įtampos dydį.
2. Latituma-impulsų moduliacija yra impulso signalo konvertavimo metodas, kuriuo pasikeičia jo trukmė, ir dažnis lieka nepakitusi. Čia galia priklauso nuo pulso pločio.

Antrasis metodas dažniausiai taikomas atsižvelgiant į mikroprocesorių įrangos kūrimą. Šiuolaikiniai inverteriai gaminami remiantis užrakintu GTO-tiristoriais arba IGBT tranzistoriais.

Galimybės ir keitiklių taikymas

Dažnio diskas turi daug funkcijų.

1. Trijų fazių maitinimo įtampos reguliavimas nuo nulio iki 400 Hz.
2. "Overclocking" arba stabdymo elektrinis variklis nuo 0,01 sek. iki 50 min. Pagal nurodytą įstatymą laiku (paprastai - linijinis). Pagreičio metu įmanoma ne tik mažėja, bet ir padidėja iki 150% dinaminių ir pradinių akimirkų.
3. Atvirkštinis variklis su iš anksto nustatytais stabdžių režimais ir įjungimo į norimą greitį kitoje kryptimi.
4. Be konverterių, konfigūruojama elektroninė apsauga nuo trumpų grandinių, perkrovos, nuotėkis ant žemės ir uolos variklio elektros linijų.
5. Skaitmeniniuose konverterių ekranuose duomenys vaizduojami pagal jų parametrus: dažnį, maitinimo įtampą, greitį, srovę ir kt.
6. Volt-dažnių charakteristikos yra sukonfigūruotos keitikliai, priklausomai nuo to, kokios apkrovos yra reikalingi. Jų kontrolės sistemų funkcijos teikia įmontuotais valdikliais.
7. Dėl mažų dažnių, svarbu taikyti vektoriaus kontrolę, kuri leidžia jums dirbti su visišku variklio sukimo momentu, palaikykite pastovų greitį, kai keičiasi apkrovos, kontroliuoti momentą ant veleno. Dažnio valdymo diskas gerai veikia tinkamai įvedant variklio paso duomenis ir sėkmingus bandymus. Žinomi įmonės "Hyundai", "Sanyu" ir kt.

Programos yra tokios:

• siurbliai karšto ir šalto vandens ir šilumos ir šilumos sistemose;
• srutų, smėlio ir plaušienos siurbliai perdirbimo gamyklų;
• transporto sistemos: konvejeriai, riedėjimo riedėjimas ir kitos priemonės;
• maišytuvai, malūnai, trupintuvai, ekstruderiai, dozatoriai, tiektuvai;
• centrifugai;
• liftai;
• metalurgijos įranga;
• gręžimo įranga;
• elektrinės mašinos;
• ekskavatoriaus ir krano įranga, manipuliatorių mechanizmai.

Dažnio keitiklių gamintojai, atsiliepimai

Vidaus gamintojas jau pradėjo gaminti produktus, tinkamus naudotojams kokybės ir kainos. Privalumas yra gebėjimas greitai gauti reikia aparato, taip pat išsamią konsultaciją dėl steigimo.

Bendrovė "Efektyvios sistemos" gamina serijinius produktus ir patyrusių įrangos partijas. Produktai naudojami namų ūkis. \\ TSmulkiame versle ir pramonėje. "Vesper" gamintojas gamina septynis serijos keitiklių, tarp kurių yra daugiafunkcinis, tinka daugumai pramonės mechanizmų.

Dažnių gamybos lyderis yra Danijos kompanija "Danfoss". Jo produktai naudojami vėdinimo sistemų, koncesijos, vandens tiekimo ir šildymo. Suomijos kompanija VACON, kuri yra Danijos dalis, gamina modulinius dizainus, iš kurių galite laikytis reikiamų įrenginių be nereikalingų dalių, kurios taupo ant komponentų. Taip pat žinomi ABB tarptautinio susirūpinimo keitikliai, naudojami pramonėje ir kasdieniame gyvenime.

Jei vertinate atsiliepimus, pigūs vidaus keitikliai gali būti taikomi išspręsti paprastas tipines užduotis, ir kompleksui jums reikia prekės ženklo, kur yra žymiai daugiau nustatymų.

Išvada

Dažnio pavara valdo elektros variklį keičiant maitinimo įtampos dažnį ir amplitudę, o apsaugoti jį nuo gedimų: perkrovos, trumpojo jungimo, uolos tiekimo tinkle. Toks atlikite tris pagrindines funkcijas, susijusias su pagreičiu, stabdymo ir variklio greičiu. Tai leidžia padidinti įrangos efektyvumą daugelyje technologijų sričių.