Они состоят из следующих основных частей: звена постоянного тока (неуправляемого выпрямителя), силового импульсного инвертора и системы управления. Этот способ обеспечивает плавное регулирование скорости в широком диапазоне, а механические характеристики обладают высокой жесткостью. В данной курсовой работе был проведен расчёт и проектирование схемы статического преобразователя частоты, который используется для плавного регулирования скоростью вращения асинхронного двигателя.

Частотно-регулируемые асинхронные электроприводы мощностью от единиц до сотен киловатт достаточно широко применяют в судостроении. При использовании ШИМ автономный инвертор выполняет регулирование частоты и напряжения одновременно.

Это упрощает и удешевляет схемы управления выпрямителем. Токоограничительные реакторы ставятся на входе управляемого выпрямителя и используются для ограничения скорости роста тока в цепи тиристоров. Сглаживание пульсаций напряжения в цепи постоянного тока происходит с помощью Г — образных или П — образных LC — фильтров. При уменьшении частоты выходного напряжения инвертора необходимая ёмкость конденсатора увеличивается.

Для защиты силовых вентилей преобразователя частоты при внешних и внутренних коротких замыканиях широко применяются быстродействующие плавкие предохранители. Предохранители устанавливаются в звене постоянного тока, а также последовательно в цепи каждого вентиля выпрямителя и автономного инвертора. Считаем, что ток через вентиль при инвертировании и не превосходит ток выпрямительного режима. Основным видом перенапряжений являются коммутационные схемные перенапряжения, вызываемые периодическим переходом вентилей из закрытого состояния в открытое и наоборот.

Изменяя коммутационный промежуток Т/2, можно менять частоту в каких-либо границах. Так же, при размыкании ключей должны оставаться контуры, по которым продолжал бы протекать ток в прежнем направлении и запасалась бы энергия, переданная из индуктивности, которая разряжается.

При однократной коммутации и продолжительности ведущего положения 180 электроградусов необходима одновременная работа двух ключей в одной фазе и одного ключа в другой. Используя широтно-импульсную модуляцию, можно формировать любые нужные формы кривой тока, учитывая параметры, изменяющиеся в процессе работы, нагрузки. При расчете режима инвертирования надо учитывать, что справедливо условие: a = b. Характеристика в режиме инвертирования строится во втором квадранте по аналогичным выражениям.

Рисунок 13.Схема АД с управляемыми выпрямителем и инвертором. Данный способ широко используется для регулирования скорости асинхронных двигателей с высокими показателями качества. Одновременно с этим он позволяет эффективно регулировать и другие переменные ЭП с асинхронными двигателями. При выборе схемы автономного инвертора были рассчитаны параметры схемы замещения фазы А асинхронного двигателя. Расчёт и выбор схемы элементов цепи постоянного тока проводился на основе выбора выпрямителя и его параметров, в частности его коэффициента пульсаций.

Аннотация научной статьипо энергетике, автор научной работы — Жемеров Георгий Георгиевич, Ивахно Владимир Викторович, Ковальчук Ольга Игоревна

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. Регулирование скорости при этом не сопровождается увеличением скольжения асинхронного двигателя, поэтому потери мощности при регулировании невелики.

В выходных каскадах инвертора в качестве ключей используются силовые IGBT-транзисторы. Форма кривой выходного тока (тока в обмотках асинхронного электродвигателя) практически синусоидальна. Второй способ получил распространение в современных преобразователях частоты благодаря развитию современной элементной базы (микропроцессоры, IBGT-транзисторы). При широтно-импульсной модуляции форма токов в обмотках статора асинхронного двигателя получается близкой к синусоидальной благодаря фильтрующим свойствам самих обмоток.

В момент t = π транзистор VT2 выключаются и контур тока нагрузки размыкается

Инверторы, а также преобразователи напряжения различных типов используются уже достаточно давно в качестве дополнительных блоков в устройстве некоторых систем. В последние же годы преобразователи напряжения стали самостоятельными блоками в почти бесконечном разнообразии схем и систем. Рассмотрим работу схемы инвертора при симметричном управлении, то есть при условии, что транзисторы VT1, и VT2 находятся во включенном состоянии 180 градусов.

Асинхронные двигатели просты в изготовлении и эксплуатации. Сделать расчеты преобразователя частоты для регулирования скорости асинхронного двигателя (АД). Технические данные двигателя необходимо взять из таблицы д 1 в соответствии с заданным вариантом. Необходимо определить ток в цепи постоянного тока преобразователя частоты в режиме холостого хода асинхронного двигателя.