Корзина:
с 9:00 до 19:00
Режим работы: Пн-Пт
+7 (495) 120-03-90
zakaz@plc.ru

Энергетические показатели привода, который работает на базе преобразователя частоты

09.02.2015

Современный частотный преобразователь составляется из нескольких основных элементов:

· Звено постоянного тока или же сокращенно ЗПТ, в конструкции которого присутствует специализированный неуправляемый выпрямитель с фильтром;

· Мостовой трехфазный инвертор, работа которого основывается на IGBT-устройствах;

· Система управления;

· Датчики тока или сокращенно ДТ;

· Блок питания или сокращенно БП.

современные частотные преобразователиПри помощи выпрямителя трехфазное переменное напряжение преобразуется в выпрямленное напряжение сети питания, которое имеет постоянную амплитуду 540В.

Инвертором осуществляется преобразование напряжения из постоянного состояния в переменное за счет использования специализированной технологии широтно-импульсного модулирования или же так называемого ШИМ-управления транзисторными ключами. Цепь постоянного тока предназначается для того, чтобы обеспечить передачу активной мощности к двигателю из сети, а для циркуляции реактивной мощности, которая требуется для формирования нужного электромагнитного двигателя, создается специальная цепь, в которой находятся обмотки статора, обратные диоды и шунтирующие транзисторные ключи, а также фильтровые конденсаторы. В процессе полного запирания ключей происходит замыкание индуктивных токов через диоды на фильтровом конденсаторе, что позволяет избавиться от риска возникновения перенапряжения.

Управление транзисторными ключами осуществляется при помощи специализированных драйверов, предназначенных для осуществления гальванической развязки силовых цепей от цепей управления, а также обеспечения оптимальной защиты транзисторов.

В комплект блока микропроцессорного управления входит специализированный программируемый контроллер, цифроаналоговые и аналого-цифровые преобразователи, а также специализированный пульт управления. При помощи контроллера обеспечивается широтно-импульсная модуляция выходного напряжения частотного преобразователя, который имеет зависимость амплитуды напряжения от частоты.

Достаточно часто в большинстве современных контроллеров присутствует программная реализация пропорционально-интегрально-дифференциального регулятора технологических характеристик, при помощи которого осуществляется контроля над работой электронного привода. По этому параметру осуществляется введение сигналов обратной связи в контроллер при помощи аналогово-цифрового преобразователя.

Все параметры, которые связаны с контролем над приводом, отправляются в память контроллера посредством программирующего устройства или же специализированного персонального компьютера посредством отдельного интерфейса RS485.

При возникновении такой необходимости частотным преобразователем может создаваться работа электропривода в тормозном режиме, для чего в цепи постоянного тока применяется специализированный транзисторный ключ, а также тормозной разрядный резистор. На фильтровом конденсаторе происходит постоянное накопление энергии торможения двигателя, вследствие чего на нем несколько увеличивается напряжение, и когда оно достигает определенного значения, на транзисторном ключе открывается ключ, вследствие чего происходит разряжение конденсатора на тормозной резистор.

Резистор R огр в цепи постоянного тока предназначается для того, чтобы обеспечить эффективное ограничение тока заряда конденсатора в том случае, если преобразователь будет включен в конструкцию сети. В процессе проведения дальнейшей обработки осуществляется также шунтирование резистора R огр.

Стоит отметить тот факт, что современные частотные преобразователи отличаются наличием различных типов защиты влияния от нескольких факторов, среди которых в частности стоит выделить:

· Чрезмерное напряжение питания;

· Перенапряжения по питанию;

· Чрезмерное снижение питания;

· Замыкание фазы на землю;

· Перегрев двигательного оборудования;

· Короткое замыкание в нагрузке;

· Перегрузка;

· «Опрокидывание» двигателя;

· Ошибки в управлении со стороны оператора.

Как работает частотный преобразователь?

На сегодняшний день преимущественное большинство преобразователей частоты производится по схеме автономного инвертора напряжения, что в частности связано с тем, что с недавнего времени появились специализированные силовые полупроводниковые приборы, имеющие полностью управляемую работу – это запираемые тиристоры и IGB-транзисторы.

В отличие от стандартных инверторов тока, которые работают в каждый отдельный момент времени по какому-то конкретному вентилю в катодной и анодной группах, в современных инверторах напряжения более актуальным является осуществление одновременной работы двух типов вентилей в одной группе, а также еще одного фильтра в другой.

Нужная выходная частота определяется в зависимости от частоты переключения инверторных вентилей, а также задается непосредственно каналом регулировки частоты. При этом следует отметить тот факт, что контроль над выходным напряжением осуществляется двумя основными способами:

· При помощи управляемого выпрямителя, который устанавливается на входе инвертора и предназначается для регулировки напряжения Ud;

· Применение технологии широтно-импульсного регулирования, которое осуществляется при помощи специализированных инверторных вентилей, создает неуправляемый входной выпрямитель.

Стоит отметить тот факт, что первый способ в данном случае характеризуется наличием двух основных недостатков – это:

· Низкий коэффициент мощности используемого преобразователя частоты;

· Ступенчатая форма выходного напряжения.

Именно по этой причине наиболее эффективным считается второй способ. При использовании широтно-импульсного способа регулирования возможно не только обеспечение контроля над средним напряжением за определенный период, но еще и изменения в форме выходного напряжения статора. Данную технологию управления принято называть широтно-импульсной модуляцией, и основывается она на использовании технологии широтно-импульсного регулирования.

Осуществляя при помощи системы управления корректировку амплитуды напряжения статора, обеспечивается контроль над выходным напряжением преобразователя.

За счет использования специализированных инверторов напряжения для того, чтобы реализовать режим рекуперативного торможения асинхронного двигателя, на входе должен устанавливаться специализированный реверсивный преобразователь, в котором присутствует две основные группы вентилей, что несколько усложняет схему частотного преобразователя, а также снижает степень ее надежности. Именно по этой причине в современных инверторах напряжения в преимущественном большинстве случаев предусматривается использование специального разрядного резистора, который подключается в тормозном режиме при помощи транзисторного ключа, в котором и происходит рассеивание тормозной энергии.

Назад к списку новостей