Просто о Сложном

Статический преобразователь частоты представляет собой электронное устройство, которое обеспечивает плавное регулирование скорости трехфазных электродвигателей переменного тока путем преобразования фиксированных значений напряжения и частоты сети в изменяемые величины. Хотя принцип всегда оставался неизменным, в первоначальные преобразователи частоты было внесено много изменений, в частности применены тиристоры, которые в настоящее время управляются с помощью микропроцессора, и цифровые блоки. Вследствие возрастающей степени автоматизации в промышленности, существует постоянная потребность в дополнительных средствах автоматического управления, и происходит непрерывное увеличение производственных скоростей и совершенствование методов в целях дальнейшего повышения эффективности промышленных предприятий. В настоящее время электродвигатели являются важными стандартными промышленными изделиями. Эти двигатели рассчитаны на работу с фиксированной скоростью, и в течение многих лет продолжается работа, направленная на оптимизацию регулирования их рабочей скорости.Рис. 001Глава 0: Введение7Этого не удавалось обеспечить до тех пор, пока не были внедрены статические преобразователи частоты, способные эффективно использоваться для плавного регулирования скорости трехфазных электродвигателей переменного тока. Подавляющее большинство статических преобразователей частоты, используемых в настоящее время в промышленности для управления или регулирования скорости трехфазных электродвигателей переменного тока, разработаны с применением двух разных принципов (рис. 0.02): • преобразователи частоты без промежуточной цепи (также называемые прямыми преобразователями) • преобразователи частоты с изменяемой или неизменной промежуточной цепью.Преобразователи частотыПреобразователи частоты без промежуточной цепиПреобразователи частоты с промежуточной цепиИзменяемая цепьНеизменная цепьПромежуточная цепь постоянного тока Преобразователи частоты – источники тока CSI-преобразователиПромежуточная цепь постоянного напряжения Преобразователи частоты – источники напряжения VSI-преобразователиПромежуточная цепь постоянного напряжения Преобразователи частоты – источники напряжения VSI-преобразователиРис. 0.02Принципы построения преобразователейПреобразователи частоты с промежуточной цепью имеют промежуточную цепь либо постоянного тока, либо постоянного напряжения и называются, соответственно, преобразователями – источниками тока и преобразователями –источниками напряжения. Преобразователи с промежуточной цепью имеют ряд преимуществ перед прямыми преобразователями, а именно: • Лучшее регулирование реактивного тока • Уменьшение числа гармоник • Отсутствие ограничений в отношении выходной частоты (однако здесь имеется ограничение по управлению и свойствам используемых электронных компонентов). Для работы на высоких выходных частотах используются главным образом преобразователи с промежуточной цепью. Как правило, прямые преобразователи дешевле, чем преобразователи с промежуточной цепью, но они обычно хуже подавляют гармоники. Поскольку большинство преобразователей частоты используют промежуточную цепь напряжения постоянного тока, в настоящей брошюре делается упор именно на эту группу преобразователей.8Глава 0: ВведениеПреимущества плавного регулирования скоростиСегодня трехфазный электродвигатель переменного тока, управляемый преобразователем частоты, является стандартным элементом технологических установок. Наряду с возможностью использования положительных свойств трехфазных электродвигателей переменного тока, основным требованием при проектировании установки часто оказывается наличие плавного регулирования скорости. Также имеется ряд других преимуществ: Энергосбережение Экономия энергии возможна, если скорость электродвигателя соответствует требованиям в любой заданный момент времени. Это применимо, в частности, к центробежным насосам и приводам вентиляторов, у которых потребляемая электроэнергия уменьшается пропорционально кубу скорости