ЧАСТОТНОЕ УПРАВЛЕНИЕ АСИНХРОННЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ

ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ СЕРИИ ТИРИСТОРНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ЧАСТОТЫ И КОМПЛЕКТНЫХ ПРИВОДОВ

Серийное производство гиристсрных преобразователей частоты общепромышленного применения ТПЧ было начато Запорожским про­изводственным объединением «Преобразователь» в 1970 г. [45].

Серия состоит пз четырех типоразмеров преобразователей мощ­ностью 15, 40, 63 и 100 кВ-А.

Серия ТПЧ предназначена для нереверсивных приводов с корот­козамкнутыми асинхронными двигателями и обеспечивает диапазон регулирования частоты от 5 до 60 Гц при напряжении от 20 до 360 В.

Преобразователи частоты построены по двухзвенной схеме с про­межуточной цепью постоянного тока н с управляемым выпрямителем. Автономные инверторы напряжения имеют исполнения: ТПЧ-15,

ТПЧ-40 и ТПЧ-63-І с междуфазовой коммутацией и отсекающими диодами, ТПЧ-63-ІІ и ТПЧ-100 — с импульсной коммутацией. Для обеспечения нормальной коммутации использован пОдзаряд конденса­торов от дополнительного источника постоянного тока: в инверторах ТПЧ-15—от диодного выпрямителя, а в остальных ТПЧ — через ти­ристоры.

В преобразователях ТПЧ-15, ТПЧ-40 и ТПЧ-63-І выпрямители содержат понижающие трансформаторы, а преобразователи ТПЧ-63-ІІ и ТПЧ-100 — выполнены без трансформатсфов, но с токоограничиваю­щими реакторами.

Преобразователи имеют замкнутую систему регулирования напря­жения и частоты с компенсацией падения напряжения в активных сопротивлениях статора, обеспечивающей постоянство полного пото­ка статора по всему диапазону частот и выполняемой по методу, предложенному автором (§ 2.3).

Управление электроприводом обеспечивает частотный пуск до любой заданной скорости, плавное регулирование скорости, частотное и динамическое торможение с автоматическим ограничением темпа снижения частоты. Разгон двигателя осуществляется в функции ско­рости при постоянном абсолютном скольжении, что обеспечивает мак­симальное быстродействие при ограничении тока па допустимом уров­не и облегчает работу преобразователя в переходных режимах.

Управление выпрямителем осуществляется по вертикальному принципу с синусоидальиым опорным напряжением; тиристоры управ­ляются короткими сдвоенными импульсами.

Инверторы с междуфазовой коммутацией управляются от после­довательного тиристорного распределителя, состоящего из задающего генератора и пересчетного кольцевого устройства, выполняющего одно­временно1 и функции формирования управляющих импульсов. Основ­ные характеристики преобразователей частоты серии ТПЧ приве­дены в табл. 5.1. Для инверторов с импульсной коммутацией исполь­зована оригинальная схема управления на элементах «Логика», и ти­ристорно-транзисторных формирователях импульсов. Мощность, по­требляемая на управление, не превышает 100 Вт.

В схемах ТПЧ имеется защита от перегрузок по току, срывов инвертирования, внутренних и внешних коротких замыканий. Предус­мотрено также автоматическое повторное включение на случай сры­вов инвертирования.

ТПЧ

ТІІЧ-Ю0

Г! 14-30

ТПЧ-125/220У4

ТПЧ-160/220У4

ТПЧ-І60/380У4

360

230

265

220

352

100

ЗО1

501

50*

80>

5-60

5—60

15-60

15—60

5—80

±2

±2

±0,'!*

±0,5>

±0,5*

92

87

86

93

0,9

0,85

0,9

0,9

0,83

дигельиое

Нет

Есть

Есть’

Есть

Нет

2200X 900X800

700X900X2120

2540ХЮ20Х720

2540ХЮ20Х720

1250X1000X2540

1000

500

1950

1800

1500

Все преобразователи это1"! серии рассчитаны на питание от сети 380 В, 50 Гц, длительный режим работы при температуре окружаю­щей среды от - j-І до -~40°С, нормальном атмосферном давлении, при относительной влажности пе более 80% (при -| 20°С). Воздушная среда не агрессивная.

Основное применение электроприводы с преобразователями типа ТПЧ нашли в металлургической, химической и текстильной отраслях промышленности.

Новая серия преобразователей частоты ЭКТ для комплектных электроприводов разработана на основе автономных инверторов на­пряжения '[46]. Ее главное отличие от серий ТПЧ заключается в том, что система управления, защиты и сигнализации выполнена не на дискретных элементах, а иа микросхемах серий К133 и К140, что позволило не только почти вдвое уменьшить габариты преобразовате­ля, но и существенно улучшить их технические характеристики и по-' высить степень унификации.

Преобразователи частоты ЭКТ содержат выпрямитель, автоном­ный инвертор с пофазной коммутацией, согласующий трансформатсф (для выходных напряжений 220 В), токоограничивающие резисторы, систему управления, сигнализации и защиты. Защита вентилей обес­печивается автоматическими выключателями в сочетании с быстро­действующей защитой, основанной на переводе выпрямителя в инвер­торный режим.

В преобразователе использованы тиристоры серий ТБ, ТД и Т. Время выключения основных тиристоров инвертора не превышает 50 мкс. Коммутация осуществляется специальными конденсаторами с удельными характеристиками 10—15 мкФ/дм3.

Преобразователи серии ЭКТ имеют следующие основные парі - метры: номинальное напряжение питания 380 В, номинальные вы­ходные нанряження 220, 380 В; токи 20, 32(40), 63, 100, 160, 250 А. Диапазоны регулирования частоты: 50—70 и 15—200(250) Гц, точ­ность стабилизации частоты +0,5%; охлаждение принудительное от

встроенного вентилятора (преобразователи на 10 и 20 кВ-А имеют естественное охлаждение); климатические условия: влажность не бо­лее 80% при 20°С на высоте над уровнем моря не более 1000 м. Перегрузка по току 1,5 для исполнений на 250 Гц и 2,0 для остальных исполнений. Регуляторы дсмускают работу с внутренней обратной связью по напряжению или ЭДС двигателя.

Торможение рекуперативное или частотное с поглощением энер­гии на внутренних элементах схемы.

Конструкция преобразователя выполнена в шкафах каркасного типа с двухсторонним доступом для обслуживания. Силовая часть и аппаратура управления оформлены в виде виешиих легко заме­няемых блоков с контрольными гнездами и мнемоническими схемами на лицевых панелях. Габариты преобразователей ЭКТ приведены в табл. 5.2.

Таблица 5.2. Преобразователи серий ЭКТ

Мощность, ьВ-А

Максимальная частота иа выходе, Гц

Размеры, мм

10, 20

60, 70

800Х400Х2Г00

10

250

800Х4СОХ2СОО

40

6°, 70

1000ХЮ00Х24С0

63, 100

60, 70

1000X1000X2400

20, 40

250

1030X1400X2400

63

250

1000X1700X2400

100

250

1000X2400X2400

Преобразователи частоты ЭКТ комплектуются в однс-двцгатель - ные приводы с двигателями 4А, ВАО и другими, а в многодвнгатель - ные — с двигателями типов АР, СРД. Максимальная частота 250 Гц для двигателей СРД, 70 Гц для двигателей АР и 60 Гц для двига­телей 4А и ВАО. Коэффициент мощности 0,15- 0,9 для двигателей ЛР и СРД и 0,7—0,95 для двигателей 4А, ВАО.

Преобразователи ЭКТ могут быть использованы также для пи­тания синхронно-реактивных двигателей мощностью до 100 кВ-А.

Для установок мощностью 100—500 кВ-А разработана серия комплектных тиристорных электроприводов с автономными пнвертэ - рами напряжения Г1ЧИ-К T47J

В комплект привода ІІЧИ-К входят: щит с преобразователем, ко­роткозамкнутые двигатели специальной модификации, предназначен­ной для частотного управления, и трансформаторы типов ТСЗП-160/07, 380В-3108 для ПЧИ-К-12 и ТСЗП-250/07, 380В-3100 для ПЧИ-К-22.

Согласно техническим условиям комплектные электроприводы из­готовляются в разных вариантах, в частности: однодвигательные и многодвигательные, с регуляторами частоты и с регуляторами ча­стоты вращения, с управлением от потенциометра н с‘г сельсинного комапдоаппарата, от внешнего источника питания и от источника ГСП с током 0 —5 мА.

Питание серии ПЧИ-К от сети 380 В, 50 или 60 Гц с изолированной или заземленной нейтралью. Искажения напряжения сети не должны превышать 10% амплитуды при длительности не более 10°.

Выходные номинальные данные серий ПЧИ-К приведены в табл. 5.3.

Номинальная выходная частота 50 Гц для всех серий, диапазон регулирования частоты от 2 до 70 Гц. Выходное напряжение поддер­живается с точностью +2,5% по амплитуде и +1% по часто'ге от номинальных значений.

Допустимая перегрузка по току зависит от длительности пере­грузки:

Перегрузка 1,1 1,25 1,5 2

Длительность 20 мин 10 мин 1 мин 10 с

Максимальный момент двигателя определяется допустимой крат­ностью перегрузки по току 2/н в течение 10 с. Работа с перегрузкой выше 2/„ недопустима. КПД преобразователя частоты ПЧИ-К в но­минальном режиме не ниже 0,92, а коэффициент мощности — не ниже 0,9. Коэффициент мощности нагрузки при номинальном токе может

Таблица 5.3. Преобразователи серий ПЧИ-К

Серия

Напряжение, В

Ток, А

Мощность, кВ'А

пчи-к-и

380

200

125

ПЧИ-К-21

380

400

250

ПЧИ-К-31

380

600

375

ПЧИ-К-41

380

800

500

ПЧИ-К-12

660

200

250

ПЧИ-К-22

660

400

500

меняться от 0,15 дс? 0,9. Серия обеспечивает длительную работу при изменении момента от нуля до поминального.

Регулирование ниже номинальной частоты осуществляется в ре­жиме постоянного момента, а выше номинальной — в диапазоне от 1 до 1,4—в режиме постоянной мощности. При частоте выше номи­нальной напряжение поддерживается постоянным.

Стабилизация угловой скорости выполняется в двух вариантах. В комплектах с регулятором частоты стабильность частоты вращения вала двигателя определяется механической характеристикой двига­теля. Закон регулирования напряжения в зависимости от частоты близок к пропорциональному с форсированием напряжения в области низких частот подобно закону //^-компенсации. Напряжение по всему диапазону регулирования поддерживается на заданном уровне посто­янным, независимо от нагрузки и колебаний напряжения сети, с точ­ностью +2,5% номинального значения.

Частотное торможение осуществляется с рекуперацией энергии в сеть. Время изменения частоты от минимальной до номинальной от 1 до 12 с.

В варианте с регулятором угловой скорости двигателя, привод обеспечивает диапазон регулирования 15:1, стабильность скорости не хуже 0,2% от номинальной в установившемся режиме и при из­менении момента нагрузки от 0 до номинального, при условия ис­пользования прецизионного тахогенератора.

Преобразователи имеют защиту от внешних и внутренних корот­ких замыканий, перегрузки, перенапряжений на тиристорах, исчез­новения охлаждающего воздуха. Они предназначены для работы в закрытых помещениях при климатических условиях, соответствую­щих ГОСТ 15543-70 и ГОСТ 14150-69 в нормальной неагрессивной среде. Преобразователь комплекта имеет блочную конструкцию и со­стоит из шкафа управления и силовых блокелз (щитов) мощностью по 125 кВ-А каждый.

Щит оснащен световой сигнализацией, блокировками и измери­тельными приборами входного и выходного напряжений, выходного тока и частоты.

ЧАСТОТНОЕ УПРАВЛЕНИЕ АСИНХРОННЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ

Подключение частотного преобразователя

Цены на преобразователи частоты(12.11.14г.): Модель Мощность Цена CFM110 0.25кВт 1500грн CFM110 0.37кВт 1600грн CFM210 1,0 кВт 2200грн CFM210 1,5 кВт 2400грн CFM210 2,2 кВт 2900грн CFM210 3,3 кВт 3400грн Контакты …

Применения

В настоящее время большинство технологических задач решается на основе комплектных асинхронных электроприводов с частотным управлением. Сегодня все ведущие отечественные и зарубежные фирмы, работающие в области сило­вой электроники выпускают изделия, предназначенные …

Пространственно — векторная модуляция

Метод пространственно-векторной модуляции (ПВМ) был разработан в се­редине 90-х годов в связи расширением возможностей систем микропроцессор­ного управления. Традиционные методы ШИМ основаны на сравнении сигнала задания с сигналом линейной развертки (пилообразным …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.