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

Что такое асинхронный электропривод с вертикальным каскадом и как он работает?

19.01.2015

В современной промышленности все чаще и чаще используется привод с неглубокими диапазоном регулировки частоты вращения, который среди специалистов принято коротко называть вертикальным каскадом. Такое оборудование строится на базе асинхронного электронного двигателя, а также системы регулируемого электропривода переменного тока.

В отличие от стандартного частотного или же дроссельного управления каскадное соединение обуславливает непосредственное подключение электронного двигателя к питающей сети переменного трехфазного тока, что представляет собой существенное преимущество данной системы перед двумя первыми типами. Также следует отметить тот факт, что данная система отличается предельно высоким КПД по сравнению с другими типами систем, что объясняется преобразованием в каскадных системах исключительно энергии скольжения в то время. Как большинство приводов постоянно тока, а также системы с частотным регулированием преобразуют абсолютно всю энергию, которая потребляется двигателем.

асинхронный двигательВ сравнении с дроссельным и реостатным принципами управления, а также применением всевозможных муфт скольжения, в которых энергия скольжения просто утрачивается в сопротивлениях, преимущества вентильного каскада в энергетическом отношении являются еще более очевидными. Частотники, которые используются в роторной сети вышеуказанных систем, предназначаются исключительно для того, чтобы обеспечивать оптимальную регулировку частоты вращения, а привод, который выстраивается с использованием асинхронных двигателей, позволяет сформировать высокоскоростную контролируемую мощную систему, имеющую возможность плавного регулирования момента и частоты вращения, не обуславливая при этом использования большого количества контактной или же силовой аппаратуры.

Также стоит отметить тот факт, что вентильный каскад отличается предельно низкой мощностью управления, предельно просто поддается автоматизации и отличается великолепными динамическими свойствами. Стоит отметить отдельно, что в вентильном каскаде используемой частотник не обеспечивает циркуляцию реактивной мощности, чтобы создать вращающийся магнитный поток, так как он формируется реактивной мощностью, которая поступает в цепь статора.

Помимо всего прочего преобразователь частоты, который используется в вентильном каскаде, рассчитан исключительно на ту мощность, которая пропорциональна определенному диапазону регулирования в то время, как в системах с частотным регулированием данное оборудование также применяется в процессе создания магнитного потока и на этапе проектирования в обязательном порядке нужно учесть полную мощность привода. Самой простой схемой вентильного каскада следует назвать схему с промежуточной цепью постоянного тока, а также вентильным преобразователем.

В схемах вентильно-машинного и вентильного каскадов ток ротора выпрямляется посредством применения трехфазной мостовой схемы, а в его цепь вводится также добавочная ЭДС. В первом случае ЭДС вводится от машины постоянного тока в то время, как во втором через вентильный преобразователь.

В цепь ротора включается специальный вентильный преобразователь V1, предназначенный для выпрямления переменного тока ротора. С вентильным преобразователем при помощи дросселя L объединяется инвертор, который представляет собой основной источник дополнительной ЭДС. Стоит отметить тот факт, что инвертор собирается с трансформатором Т посредством трехфазной нулевой схемы, а его использование предусматривается зачастую только в маломощном оборудовании.

В данной схеме функция каждого вентильного преобразователя является четко определенной. В частности V1 вентили используются в качестве выпрямителей, то есть предназначаются для преобразования переменного тока ротора с частотой скольжения в постоянный в то время, как вентили V2 (инвертора) используются для преобразования уже выпрямленного тока ротора в переменный, который уже будет иметь частоту сети, то есть работа данного оборудования осуществляется в режиме зависимого инвертора.

В вентильно-машинном каскаде преобразование тока ротора, который выпрямляется при помощи V1 преобразователя, в переменный ток осуществляется при использовании машины постоянного тока G, а также специализированного синхронного генератора G1, которые выполняют в данном случае роль инвертора.

На сегодняшний день разработано уже большое количество самых разнообразных схем асинхронных вентильных каскадов, однако наиболее широким распространением пользуется именно схема вентильного каскада. Большой популярностью сегодня пользуются однокорпусные агрегаты, в корпусе которых одновременно размещается асинхронный двигатель с фазным ротором, машина постоянного тока, а также роторная группа неконтролируемых вентилей. Данный агрегат представляет собой двигатель переменного тока с функцией плавной регулировки частоты вращения. Такие агрегаты без труда способны преодолевать существенные перегрузки.

В процессе переключения обмотки статора со звезды на треугольник изменяется диапазон регулирования, однако момент вращения остается в постоянном значении. Зачастую такие агрегаты отличаются наличием защищенного обдуваемого исполнения и используются в приводах механизмов подачи. В частности следует отметить тот факт, что широкое распространение вентильные каскады получили при работе с приводами вентиляторов всевозможных компрессорных или же эксгаустерных установок, то есть в том оборудовании, в котором вопрос энергоэкономии является особенно важным.

Помимо всех вышеперечисленных преимуществ рассматриваемых систем следует отметить также и определенные недостатки, которыми отличается их внедрение. В частности следует уделить внимание высокой стоимости самих преобразователей, небольшой коэффициент мощности, а также небольшой КПД в сравнении со стандартными асинхронными двигателями, что обуславливается отсутствием замыкания накоротко обмотки ротора двигателя в процессе работы привода на максимальной частоте. Также следует отметить малое использование приводного двигателя, низкую перегрузочную способность асинхронного двигателя, а также необходимость в использовании специальных пусковых средств, предназначенных для обеспечения пусковых характеристик при неглубокой регулировке.

Компания Plc.ru предлагает только самое качественное и эффективное частотное оборудование от передовых производителей. В нашей компании вы сможете приобрести лучшие модели устройств, значительно повышающих КПД работы асинхронных двигателей и делающих их гораздо более экономичными.

Назад к списку новостей