Преобразователи частоты

1.

Лекции по разделу 4
• Преобразователи

2.

3.

Электропривод с тиристорным регулятором
напряжения.
Тиристорный регулятор напряжения (ТРН) используется для
изменения амплитуды напряжения, подводимого к двигателю
без изменения частоты.
~U1
~U1
Uрег при α=0
t
СИФУ Uα
zн
~U1
Uрег
t
3

4.

Электропривод с тиристорным регулятором
напряжения.
L1
L2
VS1…VS6
L3
БТ
R1
БУТ
RK1
М1
БТ- блок тиристоров; БУТ- блок управления тиристорами
Схема электрическая принципиальная регулирования напряжения на зажимах
электродвигателя с помощью тиристорного регулятора напряжения
5

5.

6.

7.

Преобразователи частоты

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

21.

22.

23.

24.

25.

26.

27.

28.

29.

30.

31.

32.

33.

34.

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ).
Принципы построения преобразователей
частоты
ШИМ постоянного напряжения питания использует
полностью управляемые ключи (транзисторы),
которые могут открываться и закрываться при любом
приложенном напряжении.
Управление ключами осуществляют при помощи
микропроцессорных программируемых контроллеров.
49

35.

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ).
Принципы построения преобразователей
частоты
В
АИН
~
АД
БУ
Схема системы преобразователь частоты - АД
50

36.

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ).
Принципы построения преобразователей
частоты
1
4
3
6
5
А
В
С
2
Схема инверторного ШИМ управления АД
51
RА
RВ
RС
N

37.

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ).
Принципы построения преобразователей
частоты
I
II
III
IV
V
VI
1,5,6
1,2,6
1,2,3
2,3,4
3,4,5
4,5,6
1
2
3
4
5
6
52
Диаграмма коммутации

38.

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ).
Принципы построения преобразователей
частоты
1
3
5
А
В
С
4
6
RА
RВ
RС N
+
-
RС
RА
N
RВ
2
Таким образом сопротивление цепи между»+» и «-» составит
1
3
1
2
2
а ток
3 2
1:
2 3
В фазе А и С он будет положительным +1/3, а в фазе В –
отрицательным -2/3.
53

39.

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ).
Принципы построения преобразователей
частоты
1
4
3
6
5
А
В
С
RА
RВ
RС
+
N
-
2
Сопротивление цепи между»+» и «-» составит
1 3
1
2 2
а токи по фазам:
в фазе А +/2/3, а в фазе В и С –1/3.
54
RА
RВ
N
RС

40.

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ).
Принципы построения преобразователей
частоты
UА
I
II
III
IV
V
VI
t
UВ
t
UС
t
55

41.

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ).
Принципы построения преобразователей
частоты
При широтно-импульсной модуляции каждый интервал
проводимости ключа делится на большое количество
подинтервалов с продолжительностью
Uср
56
U t вкл
U .

42.

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ).
Принципы построения преобразователей
частоты
57

43.

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ).
Принципы построения преобразователей
частоты
8 возможных конфигураций инвертора.
58

44.

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ).
Принципы построения преобразователей
частоты
1
3
2 S=
000
S=
001
S=
010
S=
011
3
59
S=
100
S=
101
S=
110
1
S=
111
2

45.

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ).
Принципы построения преобразователей
частоты
110
Анализ показывает, что для
получения кругового вращающегося
поля надо подавать на инвертор
последовательно во времени в
двоичной форме управляющие
сигналы S (соответствующие
011 цифрам 1, 5, 4, 6, 2, 3). А для
реверса ЭД в обратной
последовательности (3, 2, 6, 4, 5, 1).
010
100
101
001
60

46.

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ).
Принципы построения преобразователей
частоты
Функциональные возможности преобразователей
частоты:
•управление по аналоговому входу;
•управление по цифровому входу;
•ручное и автоматическое управление;
•диапазон частот до 400 Гц;
•диагностика неисправностей как преобразователя так
и двигателя.
61

47.

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ).
Принципы построения преобразователей
частоты
Преобразователи частоты снабжаются следующими
видами защит:
•от мгновенного повышения тока до 3,75 Iном;
•от перегрузки по току (1,2…1,5) Iном;
•от повышенного напряжения 1,3UНом;
•от пониженного напряжения 0,65 Uном;
•от перегрева электродвигателя;
•от внезапной остановки АД.
62