|
ЧП совместно с асинхронным электродвигателем дает возможность замены электропривода постоянного тока. Система регулирования электродвигателем постоянного тока очень проста, но слабым звеном такого оборудования является сам двигатель. Он отличается малой надежностью и дороговизной. Работа двигателя сопровождается искрением щеток, происходит электроэрозия, которая пагубно виляет на коллектор. Такой двигатель нельзя использовать во взрывоопасной среде или в местах сильного запыления.
Асинхронные двигатели во много раз удобнее и практичнее, чем двигатели постоянного тока. Они отличаются простотой выполнения и большим ресурсом надежности. Это объясняется тем, что в них нет подвижных контактов. Асинхронные электродвигатели отличаются небольшими размерами, меньшей массой и стоимостью, при этом они обладают такой же мощностью.
Главным недостатком асинхронных двигателей считается невозможность их регулирования обычными методами: введением дополнительных сопротивлений в обмотку, изменением напряжения питания и т.д.
Управление такими двигателями в частотном режиме еще недавно представляло собой значительную проблему, хотя сама теория частотного регулирования впервые появилась в 30-х годах прошлого столетия. Наличие частотно-регулируемого привода сдерживалась только из-за высокой стоимости ЧП. Благодаря тому, что на рынке силовых схем появились схемы с IGBT-транзисторами, началась активная разработка высокопроизводительных микропроцессорных схем – все это дало определенный толчок создания современнейших ЧП доступных по стоимости. Разработкой подобных устройств занялись в Америке, Европе и Японии.
Ни для кого не секрет, что регулирования частоты вращения механизмов можно производить при помощи разнообразных устройств, включая гидравлические муфты, механические вариаторы, установленными дополнительно в ротор или статор резисторами, статическими и электромеханическими ЧП.
Использование первых вышеперечисленных устройств, исключая ЧП, не могли обеспечить высокое качество регулирования скорости, они неэкономичны, с ними возникает множество проблем при осуществлении монтажных работ и последующей их эксплуатации.
Статические ЧП представляют собой одни из самых совершенных устройств, которые используются в наше время для управления асинхронным приводом.
Главным принципом способа регулирования скорости асинхронного электродвигателя является то, что внося изменения в частоту f1 напряжения питания, можно при неизменном числе пар полюсов, влиять на изменение угловой скорости магнитного поля статора.
Данный метод обеспечивает возможность плавного регулирования скорости в очень широком диапазоне, при этом все механические характеристики отличаются высокой жесткостью.
В это время регулирования скорости не сопровождается увеличением скольжения двигателя, что не дает потери мощности во время регулирования.
Для того, чтобы получить высокие энергетические показатели асинхронного устройства: полезное действие, коэффициент мощности, перегрузочные способности, следует одновременно с частотой влиять на изменение подводимого напряжения.
Закон изменения напряжения напрямую зависит от самого характера момента нагрузки Мс. Во время постоянного момента нагрузки Mс=const напряжение на статоре следует регулировать пропорционально частоте.
Для того, чтобы обеспечить плавное бесступенчатое регулирование частоты вращения вала двигателя асинхронного типа, ЧП должен способствовать одновременному регулированию напряжения и частоты на статоре электродвигателя.
Преимущества применения регулирования электропривода в техпроцессах
Регулируемый электропривод дает возможность получения новых качеств систем и в значительной степени экономит электроэнергию. Экономия обеспечивается благодаря регулированию любого техпараметра. Если применять на конвейере или транспортере, что появляется возможность регулирования скорости их движения. Если это вентилятор или насосная установка, то можно также регулировать производительность и поддерживать определенное давление. На станках обеспечить плавность регулирования скорости подачи или движения. Весомый экономический эффект от применения ЧП дает применение подобных устройств на объектах, которые обеспечивают транспортировку жидкостей. До недавнего времени общераспространенным способом регулирования подобных объектов являлось использование регулирующих клапанов или задвижек. В настоящее время доступным стало частотное регулирование двигателя асинхронного типа, который приводит в движение, например, рабочее колесо вентилятора или насосного механизма.
Преимущества частотного регулирования можно понять, если подробнее рассмотреть все возможные способы регулирования скорости вращения насосных агрегатов.
При дросселировании, поток жидкости, который сдерживается клапаном или задвижкой, не совершает абсолютно никакой работы. Внедрение в производственную схему регулируемого привода вентилятора или насоса, позволяет определить необходимый расход или давление, что в конечном итоге приводит не только к экономии энергии, но и снижаются потери транспортируемой жидкости.
|
Преобразователи частоты 
