Файл: Рассмотреть принцип действия устройств защиты и автоматики Частотный преоброзователь.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.12.2023
Просмотров: 11
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Рассмотреть принцип действия устройств защиты и автоматики:
Частотный преоброзователь.
По методу управления частотные преобразователи могут быть как скалярными, так и векторными.
При скалярном управлении поддерживается постоянное соотношение между выходным напряжением и выходной частотой.
Такой тип управления подходит для многих задач, не требующих особо высокой точности. Например, управление насосными станциями, приточно-вытяжными системами вентиляции.
Векторный режим позволяет контролировать не только выходное напряжение и частоту, но и фазу. То есть контролируется величина и угол пространственного вектора, что позволяет независимо регулировать скорость и момент на валу электродвигателя.
Векторная модель управления несколько сложнее скалярной, но при этом позволяет добиться повышенной точности и расширенного диапазона регулирования, быстрой реакции на изменение нагрузки и т.д.
Благодаря этому, векторное управление получило распространение в различных системах позиционирования, подъемных механизмах, экструдерах, металлообработке и целом ряде других сфер.
Также стоит отметить, что векторное управление, в свою очередь, также разделяется на два типа – с обратной связью и без обратной связи (бессенсорное).
Управление с обратной связью подразумевает наличие датчиков обратной связи, в частности энкодеров. Это позволяет точно регулировать момент даже при низких частотах до 1 Гц.
Энкодер устанавливается на вал двигателя либо другого механизма, связанного с двигателем и передает данные о текущей частоте вращения частотному преобразователю. На основании этих данных ЧП меняет напряжение, момент и, соответственно, скорость двигателя.
В системах без обратной связи скорость вращения двигателя определяется по математической модели на основе данных характеристик двигателя и данных о мгновенных значениях тока и напряжения. Далее, на основе этих расчетов, преобразователь изменяет значение выходной частоты.
Перед вводом в эксплуатацию ЧП в векторном режиме без обратной связи, необходимо провести автоадаптацию на холостом ходу.
Как работает частотный преобразователь?
Большинство преобразователей частоты работают по схеме двойного преобразования, или промежуточным звеном постоянного тока.
В их основе лежит три основных звена: выпрямитель, силовой импульсный инвертор и управляющий модуль.
Первой ступенью частотно-регулируемого привода переменного тока является преобразователь, или выпрямитель, состоящий из шести диодов. Используя аналогию с гидравлической системой, эти диоды можно сравнить с обратными клапанами, которые пропускают поток только в одном направлении.
После выпрямления мы получаем пульсирующее напряжение. Избавиться от пульсаций на шине постоянного тока можно, добавив емкостной фильтр.
Следующей ступенью у нас идет инвертор, который преобразует постоянное напряжение обратно в переменное, с изменяемой амплитудой и частотой.
Хотя на рисунке для упрощения показаны обычные переключатели, по факту в инверторе применяются IGBT-транзисторы, работающие в ключевом режиме.
Также стоит сказать о встроенной защите частотного преобразователя от короткого замыкания на земле. Для этого используются токовые датчики.
T3- это датчик тока, который измеряет первичный ток, поступающий в привод.
Датчики T1 и T2 измеряют выходной ток.
Если измеренные значения отличаются, управляющий модуль отключает привод.