Файл: 14_Глава 11.doc

Питание преобразователей – от трехфазной сети 380 В. Структура преобразователя частоты представлена на рис.11.5. Преобразователь состоит из трех основных частей: неуправляемого выпрямителя с фильтром в цепи постоянного тока ЗПТ (рис.11.6), мостового трехфазного инвертора, выполненного на IGBT приборах (рис.11.7) и системы управления. Выпрямитель осуществляет преобразование трехфазного переменного напряжения питающей сети в выпрямленное напряжение постоянной амплитуды 540 В.

Инвертор посредством ШИМ-управления транзисторными ключами преобразует постоянное напряжение в переменное квази-синусоидальное регулируемой частоты f и амплитуды U. Через цепь постоянного тока передается активная мощность – из сети к двигателю. Для циркуляции реактивной мощности, которая необходима для создания электромагнитного поля асинхронного двигателя, образуется цепь: обмотки статора двигателя – обратные диоды, шунтирующие транзисторные ключи – конденсаторы фильтра. При запирании ключей индуктивные токи замыкаются через диоды на емкость фильтра, не вызывая перенапряжений.

Транзисторные ключи управляются драйверами, которые осуществляют гальваническую развязку силовых цепей от цепей управления и защиту транзисторов.

Блок микропроцессорного управления включает в себя (рис.11.8) программируемый контроллер, аналого-цифровые преобразователи и пульт управления. Контроллер осуществляет широтно-импульсную модуляцию выходного напряжения преобразователя с функциональной зависимостью амплитуды напряжения от частоты (рис.11.9).

U=A+Bf

Коэффициенты А и В программируются.

В контроллере может быть программно реализован ПИД-регулятор технологического параметра (например, напора или расхода воды), который должен контролировать регулируемый электропривод. Сигналы обратной связи по этому параметру вводятся в контроллер через АЦП.

Все параметры, связанные с управлением приводом, заносятся в память контроллера с помощью программирующего устройства или персонального компьютера ПК.

При необходимости преобразователь АП-140 может обеспечить тормозной режим работы электропривода. Для этого в цепи постоянного тока предусмотрены транзисторный ключ ТК и разрядное сопротивление R_торм. Энергия торможения двигателя накапливается на конденсаторе фильтра, вызывая на нем повышение напряжения. Когда напряжение на С_ф достигнет определенной величины, открывается ключ ТК и избыток заряда конденсатора сбрасывается в тормозное сопротивление R_торм. Сопротивление R_огр в цепи постоянного тока служит для ограничения тока заряда емкости фильтра при включении преобразователя в сеть. При дальнейшей работе сопротивление R_огр шунтируется.

Устройства АП-140 имеют следующие защиты:

- от перенапряжений по питанию

- от повышения напряжения питания

- от понижения напряжения питания

- от короткого замыкания в нагрузке

- от замыкания фазы на землю

- от перегрева двигателя

- от «опрокидывания двигателя

- от перегрузки

- от ошибок управления.

Контрольные вопросы

1. Назовите общие требования, предъявляемые к электроприводу.

2. Что характеризует нагрузочная диаграмма электропривода?

3. Чем отличается нагрузочная диаграмма производственного механизма от нагрузочной диаграммы электропривода?

4. По каким критериям рассчитывается мощность приводного электродвигателя?

5. От какого номинального параметра электродвигателя зависят его масса и габаритные размеры?

6. Перечислите классы изоляции двигателя и соответствующие им температуры нагрева.

7. Дайте определение эквивалентного тока двигателя.

8. Каким параметром характеризуется повторно-кратковременный режим работы двигателя?

9. По каким параметрам выбираются полупроводниковые преобразователи для питания электродвигателя в системах регулируемого электропривода?

10. Назовите последовательность этапов проектирования электропривода.

11. Почему следует стремиться к использованию регулируемых электроприводов?

29