Применение преобразователей частоты для управления электродвигателями

Введение 3
1. Основные сведения о частотно-регулируемом электроприводе 4
2. Преимущества использования регулируемого электропривода в технологических процессах 6
3. Структура частотного преобразователя 8
4. Области применения преобразователей частоты 9
4.1 Применение частотно-регулируемого привода для глубинных насосов 9
4.2 Рациональное управление насосными агрегатами канализационной насосной станции 10
4.3 Применение частотно-регулируемого привода в системах вентиляции и кондиционирования воздуха 11
4.4 Применение частотно-регулируемого привода в компрессорных установках 12
4.5. Применение частотно-регулируемого привода в тягодутьевых механизмах котельных установок 14
5. Принцип работы преобразователей частоты 16
6. Выбор преобразователя частоты 20
Заключение 22
Список использованных источников 23

Весь текст будет доступен после покупки

В настоящее время у большинства специалистов, эксплуатирующих синхронные и асинхронные двигатели, насосное оборудование, уже сложилось четкое представление о возможностях использования преобразователей частоты для привода двигателей. Понимание этого вопроса обусловлено интенсивным внедрением частотно-регулируемого привода за последние годы и накопленным опытом его эффективного использования.
Если рассматривать насосы, для всех видов перекачиваемой жидкости преобразователи частоты обеспечивают более экономичное, более эффективное и более надежное регулирование, чем известные механические способы.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Основные сведения о частотно-регулируемом электроприводе

Частотный преобразователь в комплекте с асинхронным электродвигателем позволяет заменить электропривод постоянного тока. Системы регулирования скорости двигателя постоянного тока достаточно просты, но слабым местом такого электропривода является электродвигатель. Он дорог и ненадежен. При работе происходит искрение щеток, под воздействием электроэрозии изнашивается коллектор. Такой электродвигатель не может использоваться в запыленной и взрывоопасной среде.
Асинхронные электродвигатели превосходят двигатели постоянного тока по многим параметрам: они просты по устройству и надежны, так как не имеют подвижных контактов. Они имеют меньшие по сравнению с двигателями постоянного тока размеры, массу и стоимость при той же мощности. Асинхронные двигатели просты в изготовлении и эксплуатации.
Основной недостаток асинхронных электродвигателей – сложность регулирования их скорости традиционными методами (изменением питающего напряжения, введением дополнительных сопротивлений в цепь обмоток).
Управление асинхронным электродвигателем в частотном режиме до недавнего времени было большой проблемой, хотя теория частотного регулирования была разработана еще в тридцатых годах прошлого столетия. Развитие частотно-регулируемого электропривода сдерживалось высокой стоимостью преобразователей частоты. Появление силовых схем с IGBT-транзисторами, разработка высокопроизводительных микропроцессорных схем управления позволили различным фирмам Европы, США и Японии создать современные преобразователи частоты доступной стоимости.
Известно, что регулирование частоты вращения исполнительных механизмов можно осуществлять при помощи различных устройств: механических вариаторов, гидравлических муфт, дополнительно вводимыми в статор или ротор резисторами, электромеханическими преобразователями частоты, статическими преобразователями частоты. Применение первых четырех устройств не обеспечивает высокого качества регулирования скорости, неэкономично, требует больших затрат при монтаже и эксплуатации.
Статические преобразователи частоты являются наиболее совершенными устройствами управления асинхронным приводом в настоящее время.
Принцип частотного метода регулирования скорости асинхронного двигателя заключается в том, что, изменяя частоту f1 питающего напряжения, можно в соответствии с выражением
?_0=(2?•f_1)/p
при неизменном числе пар полюсов p изменять угловую скорость магнитного поля статора.
Этот способ обеспечивает плавное регулирование скорости в широком диапазоне, а механические характеристики обладают высокой жесткостью. Регулирование скорости при этом не сопровождается увеличением скольжения асинхронного двигателя, поэтому потери мощности при регулировании невелики. Для получения высоких энергетических показателей асинхронного двигателя – коэффициентов мощности, полезного действия, перегрузочной способности – необходимо одновременно с частотой изменять и подводимое напряжение.
Закон изменения напряжения зависит от характера момента нагрузки Mс. При постоянном моменте нагрузки (Mс=const) напряжение на статоре должно регулироваться пропорционально частоте:
U_1/f_1 =const.
Для вентиляторного характера момента нагрузки это состояние имеет вид:
U_1/(f_1^2 )=const.
При моменте нагрузки, обратно пропорциональном скорости:
U_1/v(f_1 )=const.
Таким образом, для плавного бесступенчатого регулирования частоты вращения вала асинхронного электродвигателя, преобразователь частоты должен обеспечивать одновременное регулирование частоты и напряжения на статоре асинхронного двигателя.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Москаленко В.В. Электрический привод: Учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. Образования. - М.: Мастерство: Высшая школа, 2000. - 368 с.
2. Трехфазный привод. Основы. - KEB Antriebstechnik GmbH, Германия, 1996. - 88 с.: ил.
3. Материалы с диска “ООО “ВЭМЗ - Спектр””.
4. Материалы с сайта http://www.eltp.ru/.
5. Материалы с сайта http://www.chastotnik.info/.

Весь текст будет доступен после покупки