非同期エンジン用の周波数変換器を収集して接続する原理を研究します。 電動機用周波数変換器

非同期モータによる電動駆動回転の角速度の周波数制御は、現在、公称値よりも高い範囲でロータ回転速度をスムーズに変更することを可能にするので、現在広く使用されている。

周波数変換器は、非同期モータを管理するための広範囲の機能を有する広範囲の規制を備えた現代的なハイテク機器である。 最高品質と信頼性は、ポンプ、ファン、コンベヤなどのドライブを制御するためにさまざまな業界でそれらを適用することを可能にします。

電源電圧の周波数変換器は、単相と三相に分けられますが、電気粉砕回転と静電気での建設的な実行にも分けられます。 電力変換素子では、可変周波数は従来のまたは特別な電気機械を使用することによって得られる。 電源電流の周波数の変化は、電気素子の非移動を使用することによって達成される。



単相ネットワーク用の周波数変換器を使用すると、最大7.5 kWの容量の電気装置を提供することができます。 最新の単相変換器の設計の特徴は、入力が220Vの電圧を持つ1つのフェーズを含み、同じ電圧値を持つ出力3位相で、3相電動機をデバイスに接続することができます。コンデンサを適用することなく。

2相380B電源を備えた周波数変換器は、0.75~630 kWの電力範囲で利用可能です。 デバイスの電力の大きさに応じて、ポリマーの組み合わせと金属ハウジングで作られています。

最も人気のある非同期電動モーター管理戦略はベクトル制御です。 現在、ほとんどの周波数変換器はベクトル制御またはベクトルラタリコントロールを実装しています(この傾向は周波数変換器にあり、最初はスカラーコントロールを実装し、速度センサーを接続するための端末を持つことはできません)。

出力負荷の種類に基づいて、周波数変換器は実行タイプに分けられます。

    ポンプとファンドライブの場合。

    一般的な産業用電動ドライブの場合

    過負荷を扱う電気モーターの一部として運転されています。


現代の周波数変換器は、例えば、マニュアルおよび自動速度制御およびエンジン回転の方向、ならびにコントロールパネル上にある機能的特徴の多様なセットを有する。 0から800 Hzの出力周波数の範囲を調整する可能性を承認しました。

コンバータは、周辺センサからの信号によって非同期モータを自動制御することができ、電気ドライブを所定の一時的なアルゴリズムに駆動することができる。 短期間の停電中の動作モードの自動運転をサポートします。 リモートリモートコントロールから遷移プロセスを実行し、電気モーターを過負荷から保護します。

回転速度と電力周波数の関係は式から流れます

ΩO\u003d2πF1 / P

電源U1の定電圧で、周波数を変化させると、非同期モータの磁気フローが変化する。 同時に、電力周波数の低下を伴う磁気システムをよりよく使用するためには、電圧に比例して電圧を下げる必要があり、そうでなければ磁化電流および鋼の損失は著しく増加する。

同様に、電力周波数が増加すると、そうでなければ(シャフト上の一定の瞬間に)、これは回転子電流を増加させ、その電流巻線を過負荷にする、最大値を減らすことができます。トルク。

電圧調整の合理的な法則は抵抗の瞬間の性質に依存していました。

静的負荷の一定の瞬間(MC \u003d const)では、電圧はその周波数U1 / F1 \u003d constに比例して調整されなければなりません。 負荷のファン負荷のために、比率はu1 / f 2 1 \u003d constの形式をとります。

負荷の瞬間に、U1 /に反比例します。 ✓F1。 \u003d const。

以下の図は、角速度の周波数制御における非同期モータの簡略接続図および機械的特性を示す。

非同期モータの速度の周波数制御により、範囲内の回転速度を変えることができます - 20 ... 30 K 1.速度制御 非同期エンジン メインの下にはほぼゼロにされます。

供給ネットワークの周波数を変える場合、非同期モータの速度の上限は、特に公称非同期モータを超える周波数では低周波数よりも最良のエネルギーインジケータで動作するため、その機械的性質に依存します。 したがって、ギアボックスがドライブシステムで使用されている場合、このエンジンコントロールを介したこのエンジンコントロールは、断りだけでなく、公称ポイントからも上がります。 最大周波数 回転、許容されるが回転子の機械的強度の条件。

パスポートの指定値を超えるエンジンの回転速度が長くなると、電源の周波数は2倍以下の名称を超えてはいけません。

周波数方式は、短絡回転子で非同期エンジンを調整するのに最も有望です。 MREの電力損失は、増加に伴わないためです。 同時に得られる機械的特性は高い剛性を有する。

周波数変換器を作成して販売します。
周波数変換器(21.01.16)の価格:
3つのフェーズを3つにプレートします。
モデル電力価格
CFM110 0.25KW 2300 UAH.
CFM110 0.37KW 2400 UAH.
CFM110 0.55KW 2500 UAH.
CFM210 1.0 kW 3200 UAH.
CFM210 1.5 kW 3400 UAH.
CFM210 2.2 kW 4000 UAH.
CFM210 3,3 kW 4300 UAH.
AFM210 7.5 kW 9900 UAH(380パワー7,5KWの周波数220の市場のみ)

ピーマン380V 3段階:
CFM310 4.0 kW 6800 UAH.
CFM310 5.5 kW 7500 UAH.
CFM310 7.5 kW 8500 UAH.
周波数変換器順序のための連絡先:
+38 050 4571330
[Eメールで保護されている]ウェブサイト

現代の周波数調整可能電動機は、非同期または同期電動モータと周波数変換器で構成されています(図1参照)。

電気エンジンは電気エネルギーを変換します

機械的エネルギーと技術機構の執行機関を導きます。

周波数変換器は電気エンジンを制御し、電子静的装置である。 コンバータの出力では、可変振幅および周波数の電圧が形成される。

「周波数調整可能電動駆動」という名称は、周波数変換器からエンジンに供給される電源電圧の周波数を変えることにより、エンジンの回転速度の調整が行われることがある。

過去10~15年間、世界は、経済の多くの部門でさまざまな技術的問題を解決するための周波数調節可能な電気駆動の幅広く成功した導入をしています。 これは主に根本的に新たな周波数変換器の開発と作成によるものです。 要素ベース主に絶縁されたIGBTシャッターを備えたバイポーラトランジスタ

この記事では、周波数調整可能な電気駆動装置で使用されている周波数変換器の種類について簡単に説明します。これは、管理方法、その機能と特性です。

さらなる推論で、それは最大の産業用途を有するので、三相周波数調整可能電動機について話します。

管理方法について

同期電動機では、回転子速度

段付きモードは、ステータの磁界の回転頻度に等しい。

非同期電動モータ回転子速度で

定常モードはスリップの大きさによって回転速度とは異なります。

磁場の回転頻度は、電源電圧の周波数に依存します。

電動機のステータの巻線を周波数で三相電圧で搬送する場合は、回転磁界が発生する。 この場の回転速度は既知の式によって決まります

ステータ極のペアの数はどこにありますか。

ラジアンで測定された磁場の回転速度から回転速度までの遷移は、毎分の回転速度で表され、次の式に従って行われる。

60は寸法の再計算係数である。

この方程式でフィールド回転の分野を代入すると、

したがって、同期モータおよび非同期モータの回転子の回転速度は、供給電圧の周波数に依存する。

この依存性について、周波数調整法は基づいている。

コンバータを使用してエンジン入力で周波数を変えることで、ローター速度を調整します。

短絡回転子を有する非同期エンジンに基づく最も一般的な周波数調整駆動装置では、スカラおよびベクトル周波数制御が使用される。

特定の法則のスカラー制御では、印加電圧の振幅と周波数が変わります。 電源電圧の周波数の変化は、エンジンの最大および開始モーメントの計算値からの偏差をもたらす。PD、力率。 したがって、必要なエンジン性能を維持するためには、電圧振幅を変えるために同時に周波数を変更する必要があります。

スカラ制御を備えた既存の周波数変換器では、最大エンジンモーメントの比率は、シャフトに対する抵抗の時間によって最も頻繁に支持されている。 すなわち、電圧振幅周波数が変化すると、負荷の現在の負荷に対する最大モータトルクの比が変化しないように変化する。 この比率はエンジンリロード容量と呼ばれます。

過負荷能力の恒常性、公称力率とTO。PD 回転速度の全規制範囲のエンジンは実質的に変わらない。

エンジンによって開発された最大モーメントは、次の依存によって決定されます。

永久係数はどこですか。

したがって、電源電圧の周波数に対する依存性は、電動モータ軸上の負荷の性質によって決まります。

負荷の永久的な負荷のために、比u / f \u003d const、そして実際にはエンジンの最大モーメントによって確保される。 一定の負荷点を有する場合の燃料供給電圧依存性の性質を図4に示す。 チャート上の傾斜角度は、抵抗と最大エンジントルクの大きさによって異なります。

同時に、いくつかの周波数値から始まる低周波数で、エンジンの最大モーメントは落下し始めます。 これを補償し、開始トルクを増加させるためには、電源電圧レベルを上げるために使用されます。

ファン負荷の場合、依存関係はU / F2 \u003d constに実装されています。 この場合の周波数に対する供給電圧の依存性の性質を図3に示す。 小さい周波数の分野で調整するときは、最大の瞬間も減少しますが、 このタイプ 負荷は非重要です。

最大トルクの電圧と周波数の依存性を使用すると、FからグラフUを任意の種類の負荷で作成できます。

スカラ法の重要な利点は、電気モーターのグループを同時に管理する能力です。

スカラーコントロールは、1:40までのエンジン回転数制御範囲の範囲の周波数制御ドライブを使用するほとんどの実用的な場合に十分です。

ベクトル制御により、制御範囲、調整精度を大幅に向上させることができ、電動ドライブの速度を上げることができます。 この方法は回転トルクの直接制御を提供する。

トルクはステータの状態によって決定され、それは励磁磁場を生み出す。 直接制御トルク付き

ステータ電流、すなわち電流ベクトルの振幅と位相を変える必要がある。 これは「ベクトル制御」という用語によるものです。

電流ベクトルを制御するために、そしてその結果、回転回転子に対するステータの磁気流の位置は、いつでもロータの正確な位置を知る必要がある。 このタスクは、ロータ位置のリモートセンサーを使用するか、他のエンジンパラメータを使用して計算によって回転子の位置を決定することによって解決されます。 これらのパラメータとしては、電流巻線および応力電圧が使用される。

センサーなしでベクトル制御を備えた周波数調整可能電動機 フィードバック しかし、ベクトル制御は大容量を必要とします 高速 周波数変換器からの計算

さらに、ゼロの回転速度に近い瞬間のモーメントを直接制御するために、速度でフィードバックすることなく周波数制御電気ドライブの動作は不可能である。

速度フィードバックセンサーを使用したベクトル制御は、最大1:1000以上の範囲の調整範囲、速度制御精度、時点での精度、正確さの精度を提供します。

同期周波数調整可能ドライブでは、非同期のように同じ制御方法が使用されます。

しかしながら、その純粋な形態では、同期モータの回転頻度の周波数制御は、負荷モーメントが小さいとき、駆動機構の慣性のために低容量でのみ使用される。 大容量では、これらの条件はファンの負荷を備えたアクチュエータに完全に責任があります。 他の種類の負荷タイプの場合、エンジンは同期から解除されます。

同期式の高出力電動機の場合、自己松葉化を備えた周波数制御方法が使用され、同期からのエンジン損失が排除されます。 この方法は、周波数変換器の制御がエンジン回転子の位置に応じて厳密に行われることである。

周波数変換器は、ある周波数のAC(電圧)を他の周波数のAC(電圧)に変換するための装置である。

最新のコンバータの出力周波数は広い範囲で変わり、供給ネットワークの周波数よりも高くなります。

任意の周波数変換器の回路は、電力と制御部品で構成されています。 変換器の電力部分は通常、電子キーモードで動作するサイリスタまたはトランジスタ上で作られる。 制御部はデジタルマイクロプロセッサに対して実行され、電力管理を提供する。
ソリューションと同様に電子キー 多数 補助作業(制御、診断、保護)。

周波数変換器

調節可能に適用されます

電気ドライブは、構造と操作の原理に応じて、力は2つのクラスに分けられます。

顕著な中間リンクを持つ周波数変換器 直流.

2.直接接続を備えた周波数変換器(中間DCリンクなし)。

既存のクラスのコンバータの各クラスは、それぞれの合理的使用の分野を決定するその利点と欠点を有する。

歴史的に直接接続を持つコンバータを見せる

(図4)、電源部は管理整流器であり、ロックされていないサイリスタに対して実行される。 制御システムは、サイリスタグループを交互にロック解除し、ステータエンジンの巻線を供給ネットワークに接続する。

したがって、変換器の出力電圧は、入力電圧正弦波の「カット」部分から形成される。 イチジク。5。 一方の負荷位相に対する出力電圧の形成の一例を示す。 コンバータの入力では、Ia、Iv、Ipの三相正弦波電圧があります。 YVES1Xの出力電圧は、正弦波非音声「鋸状」形式を有し、これは正弦波(厚くした線)によって従来から近似することができる。 図から、出力電圧の周波数は供給ネットワークの周波数以上ではないことが分かる。 0~30 Hzの範囲です。 その結果、エンジン回転数制御範囲が小さい(1:10以下)。 この制限は、さまざまなプロセス制御パラメータを使用して、そのようなコンバータを現代の周波数制御ドライブに適用することはできません。

ロックされていないサイリスタの使用は相対的に必要です 複雑なシステム コンバータのコストを増やすコントロール。

コンバータの出力における「カット」正弦波は、電気モーターの追加の損失、電気機械の過熱、モーメントの低下、供給ネットワークにおける非常に強い干渉を引き起こす高調波の供給源です。 補償装置を使用すると、コスト、質量、寸法が減少する。PD システム一般のシステム

直接債券を有するコンバータのリストされた欠点と共に、それらは特定の利点を有する。 これらは以下のとおりです。

他のコンバータに対する実質的に最高の効率(98.5%以上)

大きなストレスと電流を扱う能力、それは強力な高電圧ドライブでそれらを使用することを可能にする、

制御回路や追加の機器による絶対値が増加しているにもかかわらず、相対的な安価。

そのようなコンバータ方式は古いドライブで使用され、新しい設計は実際には開発されていません。

現代の周波数制御ドライブで最も広い使用は、発音されたDCリンクを備えた変換器です(図6)。

このクラスの変換器では、二重電気エネルギー変換器が使用されています。可変周波数と振幅の可変電圧へのインバータ。 二重エネルギー変換はkの減少をもたらす。P.D. 直接接続を伴うコンバータに関連して大量関与インジケータのいくらか悪化する。

正弦波交流電圧を形成するために、自律電圧インバータと自律電流インバータが使用されている。

インバータは、インバータ内の電子キーとして使用され、それらの高度のGCT、IGCT、SGCT修正、およびIGBTゲートを有するバイポーラトランジスタが適用される。

直接接続方式のように、サイリスタ周波数変換器の主な利点は、長い負荷およびインパルス効果を伴う、高電流や応力で動作する能力です。

IGBTトランジスタ上の送信機に関してより高い効率(最大98%)があります(95~98%)。

サイリスタ上の周波数変換器は現在、数百キロワットと最大数十kiv、出力電圧が3~10kV以上で、容量範囲内の高電圧駆動で支配的な位置によって占められています。 ただし、出力電力の1 kWの価格は、高電圧コンバータのクラスで最大です。

最近までの過去まで、GTO上の周波数変換器は主株と低電圧周波数調整駆動装置を構成した。 しかし、IGBTトランジスタの出現により、「自然な選択」が発生し、今日のコンバータは一般に低電圧周波数制御ドライブの分野でリーダーを認識しています。

サイリスタは半定数デバイスです。それをオンにするには、制御出力に短いパルスを送信するのに十分ですが、それに逆方向電圧をシャットダウンまたは取り付けるか、スイッチング電流をゼロに減らす必要があります。 にとって
このサイリスタ周波数変換器では、複雑でかさばった制御システムが必要です。

絶縁IGBTシャッターを備えたバイポーラトランジスタは、サイリスタフルハンドリング、単純な非エネルギー制御システム、最高動作周波数と異なる

その結果、IGBT上の周波数変換器では、エンジン回転数制御範囲を拡大することができ、アクチュエータ全体の速度を上げます。

ベクトル制御を備えた非同期電動ドライブの場合、IGBTコンバータを使用できます。 低速 フィードバックセンサーなし。

周波数変換器内のマイクロプロセッサ制御システムと組み合わせてより高いスイッチング周波数を有するIGBTの使用は、サイリスタ変換器の高調波特性のレベルを低下させる。 その結果、電動機の巻線および磁気回路繁殖、電気機械の加熱の減少、モーメント脈動の減少、回転子のいわゆる「習慣」の除外の減少小さい周波数領域。 変圧器の損失、コンデンサ電池の減少、それらの耐用年数およびワイヤの絶縁は増加し、保護装置の誤回答の数および誘導計器の誤差が減少する。

同じ出力電力でのサイリスタ変換器と比較してIGBTトランジスタ上の変換器は、より小さな寸法、質量、モジュール式電子キーの実行による信頼性の向上、モジュールの表面からのより良いヒートシンク、およびより少ない数の構造要素によって特徴付けられる。

彼らはあなたが電流と過電圧に対してより完全な保護を実現することを可能にします。これにより、故障や電気駆動の損傷の可能性が大幅に削減されます。

上に 現在 トランジスタモジュールの生産の相対的な複雑さのため、IGBTの低電圧コンバータは出力電力の単位当たりの価格が高い。 しかし、上場された利点に基づいて、価格/品質比率の面では、さらにサイリスタコンバータからの利益をもって、過去数年間で、IGBTモジュールの価格が着実に低下しています。

直接周波数変換および1~2mWを超える容量での高電圧駆動におけるそれらの使用に対する主な障害は、現在技術的な制限です。 スイッチド電圧の増加と動作電流がトランジスタモジュールのサイズが大きくなると、シリコン結晶からより効率的な熱除去も必要となる。

新しい生産技術 バイポーラトランジスタ これらの制限を克服することを目的としたため、IGBTを使用するための見込みは高電圧駆動ほど非常に高いです。 現在、IGBTトランジスタは順次接続されているように高電圧変換器で使用されています

GBTトランジスタ上の低電圧周波数変換器の構造と原理

低電圧周波数変換器のタイプ図を図4に示す。 図の下部には、コンバータの各要素の出力における応力グラフおよび電流が示されている。

恒久的な振幅および周波数(UEX \u003d const、f ^ \u003d const)を有する供給ネットワーク(IVH)の可変電圧(1)は、制御されていない整流器(1)を入力する。

直線状の電圧のリップルを滑らかにするために(文字(2)は使用されます。 整流器と容量性フィルタ(2)はDCリンクを形成します。

フィルター出口から 絶対圧力 UDは自律インパルスインバータの入口に入る(3)。

述べたように、現代の低電圧変換器の自律的インバータは、絶縁されたIGBTシャッタを有する電力バイポーラトランジスタに基づいて行われる。 図中の図は、自律電圧インバータを最大の分布とする周波数変換方式を示しています。

Zve MO PS HT<)A\U IQTOTOKAj

インバータは、可変振幅および周波数の三相(または単相)パルス電圧にUDの定電圧に変換される。 制御システム信号によれば、各電動機巻線は、インバータの対応するパワートランジスタを介してDCリンクの正および負極に接続されている。

パルスの周期内の各巻線の接続の持続時間は、正弦波法に従って変調されます。 パルスの最大幅は半周期の半ば目に設けられ、半周期の開始と終了は減少します。 したがって、制御システムは、エンジン巻線に印加される電圧のパルス変調(PWM)を提供する。 電圧の振幅と周波数は、変調された正弦波関数のパラメータによって決まります。

高インダクタンスがフィルタとして機能するため、PWM(2 ... 15 kHz)エンジンの巻線の搬送周波数が高い。 したがって、ほとんどの正弦波電流がそれらの中で進行します。

制御された整流器(1)を有する変換器の方式では、定電圧UDの有効性を調整し、周波数が変化することで、UH電圧の振幅の変化を図ることができる。

必要に応じて、自律インバータの出力で、現在の脈動を平滑化するためにフィルタ(4)が取り付けられています。 (IGBT上の変換器の方式では、低レベルの高調波のために、電圧の必要性が実質的に欠けています。)

したがって、周波数変換器の出力には、可変周波数および振幅可変電圧の三相(または単相)可変電圧が形成される(Linked \u003d VAR)。

近年、多くの企業に市場のニーズによって決定され、高電圧変換器の開発と創造を支払う多くの注意があります。 高電圧電動機用周波数変換器の出力電圧の要求値は、数十kmのメガワットまでの電力で10kV以上高くなります。

直接周波数変換を伴うそのような電圧および容量のために、複雑な制御回路を持つ非常に高価なサイリスタ電力の電力キーが適用されます。 コンバータをネットワークに接続することは、入力電流制限リアクトル、または変換トランスを介して実行されます。

したがって、単一の電子キーの制限電圧と電流は制限されているため、コンバータの出力電圧を上げるために特別な回路ソリューションを使用します。 さらに、低電圧の電子キーを使用して高電圧周波数変換器の総コストを削減することができます。

周波数コンバータでは、さまざまな製造業者企業が以下の回路ソリューションを使用しています。

コンバータ方式(図8)では、下降(T1)と(T2)高電圧トランスの増加を用いて二重電圧変換が行われる。

二重変換を使用すると、周波数制御に使用できます。比較的安い

低電圧周波数変換器、その構造は図1に示されている。 7。

変換器は、実用的な実装の相対的および単純さによって区別されます。 その結果、最大1~1.5mWの容量範囲内の高電圧電動機を制御するために最もよく使用されます。 電気駆動装置の電力を大きくするために、T2トランスは電動機を制御するプロセスにおいてかなりの歪みを招く。 2変圧器コンバータの主な欠点は、他のCPD方式(93 - 96%)と信頼性に関連して小さい高質積特性である。

この方式に従って製造された変換器は、公称周波数から上方および下方からの両方からの限られた範囲のエンジン回転数制御を有する。

コンバータの出力時の周波数がコアの飽和を増加させ、出力トランスT2の算出された動作モードが乱される。 したがって、実際には、規制範囲はPogin\u003e P\u003e 0,5pn内で制限されている。 制御範囲を拡大するために、磁気パイプラインの断面が増加したトランスが使用されるが、コスト、質量および寸法が増加する。

出力周波数が増加すると、磁化電流と渦電流に対するT2トランスのコアの損失が成長しています。

1 MW以上の容量、低電圧電圧が0.4~0.6 kVのドライブでは、周波数変換器とトランスの低電圧巻線との間のケーブル断面をキロンパに電流を計算する必要があります。コンバーターの質量。

周波数変換器の動作電圧を高めるために、電子キーは直列に接続されている(図9参照)。

各肩内の要素数は、動作電圧と素子タイプのサイズによって決まります。

この方式の主な問題は、電子キーの動作の厳密な調整です。

1つのバッチでさえもしてもパラメータの変化があるので、それは彼らの時間的な仕事をマッチングするという仕事を非常に急能にする。 いずれかの要素が遅延で開くか、残りの前に閉じると、完全な肩電圧がそれに適用され、それは失敗します。

高調波のレベルを下げ、電磁的互換性を向上させるために、コンバータのマルチプット回路が使用されます。 電源ネットワークによるトランスデューサの調整は、多重マッチングトランスTを使用して実行されます。

図9 二巻き整合変圧器を用いた6パルス図を示す。 実際には、12,18,24パルススキームがあります

コンバータ これらの方式における変圧器の二次巻線の数は、それぞれ2,3,4である。

この方式は高電圧電力変換器に最も一般的です。 コンバータには、最良の特定の大容量ダクトインジケータのいくつかがあり、0から250-300 Hzの出力周波数の変化の範囲が97.5%に達します。

マルチトランスを用いたコンバータ方式

コンバータの電力方式(図10)は、多容量変圧器と電子インバータセルからなる。 既知の方式における変圧器の二次巻線の数は18に達する。二次巻線は互いに対して電気的にシフトされる。

これにより、低電圧インバータセルを使用できます。 セルは、スキームに従って実行され、管理されていない三相整流器、容量フィルタ、IGBTトランジスタ上の単相インバータ。

セル出力は順次接続されています。 上記の例では、電動機の各相は3つのセルを含む。

その特性に関しては、変換器は電子キーを順次回転させた回路に近い。

周波数調整可能なドライブ(周波数制御ドライブ、CHUP、可変要求ドライブ、VFD) - 非同期(同期)電動機の回転子の速度を制御するシステム。 電動機と周波数変換器自体で構成されています。

周波数変換器(周波数変換器)は、産業周波数の交流を定数およびインバータ(変換器)に変換する整流器(DCブリッジ)で構成され、一定の電流を可変周波数および振幅に変換する。 出力サイリスタ(GTO)またはIGBTは、電動機に電力を供給するために必要な電流を供給します。 トランスデューサとフィーダとの間に高フィーダ長を有する変換器過負荷を除外するために、それらはチョークを置き、そして電磁干渉 - EMCフィルタを減少させる。 スカラー制御では、エンジンフェーズの高調波電流が形成されます。 ベクトル制御は、位相の高調波電流(電圧)を形成するだけでなく、ロータの磁束の制御(モーメント)の制御を提供する。

周波数駆動の使用

周波数変換器は次のように適用されます。

  • 病院電動駆動
  • 圧延機(セルの同期作業)
  • 真空ターボ分子ポンプの高速駆動(最大10万rpm)
  • コンベヤーシステム
  • 切断機
  • cNC機械 - 一度に複数の軸の動きの同期(例えば、印刷または包装機器)(サーボドライブ)
  • 自動的にドアを開く
  • スターラー、ポンプ、ファン、コンプレッサー
  • 家庭用エアコン
  • 洗濯機
  • 特にトロリーバスでの都市電気輸送。

最大の経済的効果は、LDPの使用が実際に標準的になった換気システム、空調および給水においてLDPを使用することを可能にします。

TCPの適用の利点

  • 高精度規制
  • 可変負荷がある場合(すなわち、不完全な負荷を伴う電子メールの操作)の場合に電力を節約する。
  • 最大開始点に等しい。
  • 産業ネットワーク上のドライブをリモートで診断する能力
    • 入力および出力チェーンの位相損失認識
    • 会計モトカミス
    • メインチェーンコンデンサのエージング
    • 故障
  • 設備資源の増加
  • 調整弁がないためにパイプラインの油圧抵抗を低減する
  • スムーズなエンジン発売、それはその耐用力を大幅に減らす
  • ルールとしてのLDGはPIDコントローラを含み、調整可能な値のセンサー(例えば圧力)に直接接続することができます。
  • ネットワーク電圧を消したときの管理ブレーキと自動再起動
  • ピックアップ回転電動機
  • 負荷変化時の回転速度の安定化
  • 電動機の音響ノイズの大幅な減少(機能「ソフトPWM」を使用する場合)
  • 電子メールの最適化からの追加の電力節約。 エンジン
  • 回路ブレーカーを交換できます

周波数駆動の使用の欠点

  • ほとんどのLDGモデルは干渉源です(高周波干渉フィルターの設置が必要です)
  • 光CHRPの比較的高いコスト(最低1~2年のペイバック)

ポンピングステーションにおける周波数変換器の使用

クラシックフィード管理方法 ポンピングインストール それは圧力線の絞りを仮定し、技術的なパラメータ(例えば、パイプライン内の圧力)上の作業単位の数を調整します。 この場合のポンプユニットは、算出された特性(原則として、性能の埋蔵量)に基づいて選択され、可変水消費による変化コストを除いて、一定の回転速度で機能している。 最小限の流速で、ポンプは一定の回転周波数で動作し続け、ネットワーク上の冗長圧力(事故の原因)を生み出し、かなりの量の電力を消費するのは無駄です。 それで、例えば、水の消費が急激に低下する夜、夜間に起こります。 主な効果は、電力を節約することによっては達成されますが、給水ネットワークを修理するコストの大幅な削減のおかげで。

調整可能な電気駆動装置の外観は、消費者から直接一定の圧力を維持することを可能にした。 世界的な練習では、一般的な産業目的の非同期モーターを備えた周波数調整可能な電気駆動を受けました。 一般的な産業用非同期エンジンの制御されたドライブにおける運転条件に適応した結果として、特別な調整可能な非同期モーターは、非適応可能と比較して、より高いエネルギーおよび大量納屋エージェントインジケータで作成されます。 非同期モータ軸の回転速度の周波数制御は、周波数変換器と呼ばれる電子機器を用いて行われる。 上記の効果は、電動機に入射する三相電圧の周波数および振幅を変えることによって達成される。 したがって、電源電圧(周波数制御)のパラメータを変更すると、公称値の両方と上方の両方で行うことができます。 2番目のゾーン(公称上の周波数)では、シャフトの最大モーメントは回転速度に反比例します。

周波数変換方法は以下の原理に基づいている。 原則として、産業ネットワークの周波数は50 Hzです。 例えば、2極電動機でポンプを取ります。 スリップを考慮して、エンジン回転速度は毎分約2800(電力に依存する)であり、ポンプユニットの出力で公称圧力と性能を与えます(それはパスポートによる公称パラメータです)。 周波数変換器の助けを借りて、それに供給される交流電圧の周波数を下げると、それに応じてエンジン回転速度が短くなり、したがって、ポンプユニットの性能が変化する。 ネットワーク内の圧力に関する情報は、消費者に設置された特別な圧力センサから周波数変換器ユニットに入り、このデータに基づいて、コンバータはエンジンに供給される周波数を適切に変更する。

現代の周波数変換器には、コンパクトなバージョン、ほこり、防湿ケース、便利なインタフェースがあり、それが最も困難な条件や問題のある環境でそれを適用することができます。 電力範囲は非常に広く、0.18から630kWの範囲であり、標準的な栄養220/380 Vおよび50~60 Hzではもっと範囲です。 練習は、ポンプステーション上の周波数変換器の使用が可能になることを示しています。

  • 電気を節約する(重大な消費量がかかる)、実際の水の消費量に応じて電気駆動の力を調整します(20~50%の節約効果)。
  • 水の消費量の消費量が実際に小さい場合(平均5%)高速道路の圧力を超えると漏れが減少するため、水消費量を削減します。
  • 機器の緊急修理に関するコスト(主な経済効果)(主な経済効果)(油圧ブローによって生じる緊急事態の数の急激な減少による給水インフラ全体)を減らすことができます。機器サービスリソースが少なくとも1,5回増加することが証明されている。
  • 水の損失の低減のために、温水システムである程度の蓄熱を達成すること。
  • 必要に応じて通常上の圧力を上げる。
  • 給水システムを完全に自動化し、それによってサービングと勤務者の給与計算基金を削減し、システムを働くための「人間の要因」の影響を排除します。

報告によると、周波数変換器を導入するプロジェクトの回収期間は3ヶ月から2年までです。

電動機を制動するときの電力損失

多くの設備では、調整可能な電気ドライブには、モーメントと電動機の回転速度のスムーズな制御だけでなく、設置要素を遅くしブレーキングするタスクも割り当てられています。 古典的な決定 そのようなタスクは、ブレーキ抵抗器を備えたブレーキスイッチを備えた周波数変換器を有する非同期エンジンを有する駆動システムである。

同時に、スローモーション/ブレーキモードでは、電動機は発電機として機能し、機械的エネルギーを電気に変換し、それが最終的にブレーキ抵抗を消散します。 減速サイクルと交互に加速サイクルが交互に交互に交互になる標準的な設備は、電気輸送、リフト、エレベーター、遠心分離機、巻線機などの牽引駆動です。 20世紀の終わりに、組み込みの復旧装置を持つ周波数変換器が現れ、ブレーキモードで操作されたエネルギーをネットワークに戻すことができました。 この場合、試運転直後に設置は実際に「お金を持ってくる」ことを始めます。

周波数変換器の動作原理

Xix世紀の終わりに作成された、三相非同期エンジンは現代産業生産の不可欠な要素になりました。

スムーズな開始と停止のために、特別な装置が必要です - 周波数変換器です。 特に高い電力を伴う大型エンジン用のコンバータの存在に関連しています。 この追加のデバイスでは、開始電流、つまり制御と制限を調整できます。

出発電流が機械的な方法によってのみ調整されるべきであれば、エネルギー損失を回避し、機器の耐用年数を減らすことは不可能であろう。 この電流の指標は定格電圧の5~7倍高く、これは装置の通常の動作には受け入れられない。

現代の周波数変換器の動作原理は電子制御の使用を意味する。 それらはソフトスタートを提供するだけでなく、指定された式に従って電圧と厳密に周波数の比率に付着して、ドライブの動作を円滑に調整します。

この装置の主な利点は、電気の消費量の節約、平均50%です。 そしてまた調整の可能性は、特定の生産のニーズを考慮しています。

デバイスは、デュアル電圧変換の原理に機能します。

  1. 凝縮器システムによって直線状および濾過する。
  2. その後、電子制御が動作する - 電流は指定された(プログラムされた)周波数で形成されます。

エンジンステータの巻線の影響下では、射出時に長方形のインパルスが発行されます(そのインダクタンス)は正弦波の近くになります。

選択時に注意を払うべきですか?

製造業者はコンバーターのコストに焦点を当てています。 したがって、高価なモデルでのみ多くのオプションがあります。 デバイスを選択するときは、特定の用途の基本要件を決定してください。

  • 管理はベクトルまたはスカラーにすることができます。 最初に調整を正確にすることが可能になります。 2番目は、周波数と出口電圧との間の指定された1つの比率のみをサポートし、ファンのように単純なデバイスにのみ適しています。
  • 指定された電力が高いほど、普遍性がデバイスになります - 互換性が保証され、機器のメンテナンスが簡単になります。
  • ネットワーク電圧範囲はできるだけ広くする必要があります。これは、そのノルムを変更したときに保護されます。 この減少は、デバイスが増加するのは危険ではありません。 最後に、ネットワークコンデンサが爆発する可能性があります。
  • 周波数は生産の必要性に完全に準拠している必要があります。 下限は駆動速度制御範囲を示します。 もっと幅が必要な場合は、ベクトル制御。 実際には、10から60 Hzの周波数が適用され、頻繁には100 Hzまでが少ない。
  • 管理はさまざまな入力と出力を通じて実行されます。 彼らがもっと、より良いもの。 しかし、コネクタの数が多いほど、デバイスのコストが大幅に向上し、その設定が複雑になります。
  • 離散入力(出力)は、デジタル(高周波)信号、アナログ - 入力フィードバック信号を入力するための制御コマンドと出力メッセージ(過熱)、デジタル(高周波)信号を入力するために使用されます。

  • プラグインの制御バスは、入力および出力の数によって周波数変換器方式の機能と一致する必要があります。 アップグレードのために小さな供給を持つことをお勧めします。
  • 過負荷能力 15%多い電力を使用したデバイスの最適な選択。 いずれにせよ、あなたは文書を読む必要があります。 製造業者はすべての基本的なエンジンパラメータを示しています。 ピーク負荷が重要な場合は、ピーク電流のインジケーターを10%指定したコンバータを選択してください。

非同期エンジン用の周波数変換器のアセンブリ

あなたは自分でインバーターを集めるか、そして彼ら自身のコンバーターを集めることができます。 現在、そのようなアセンブリの命令とスキームがたくさんあります。

主な仕事は「民俗」モデルを得ることです。 安く、信頼性が高く、家庭用のために設計されています。 産業規模での機器の運用は、もちろん、店舗によって実施された機器を好みに優先することをお勧めします。
電動機の周波数変換方式の組み立て手順

220Vの電圧と1相のホーム配線を扱うため。 1kWまでの例示的なエンジン電力。

メモで。 長いワイヤに干渉リングを備える必要があります。

エンジン回転子の回転を調整することは、1:40の周波数範囲に適しています。 小さい周波数の場合、固定電圧が必要です(IR補償)。

周波数変換器を電動機に接続します

220Vの単相配線の場合(自宅で使用)、「三角形」方式に従って接続が行われます。 出力電流は公称の50%を超えてはいけません!

三相配線の38相配線(産業用)には、周波数変換器へのエンジン接続が「スター」方式に従って行われる。

コンバータ(OR)には、手紙でマークされた適切な端末があります。

  • R、S、T - はネットワーク線に接続されているので、シーンは関係ありません。
  • u、v、w - 非同期モーターをオンにする(エンジンが回転する場合 あなたはこれらの端末の2つのワイヤのいくつかを交換する必要があります)。
  • 別途地上端子を提供します。

コンバータの寿命を延ばすためには、以下の規則に従う必要があります。

  1. 粉塵からの粉塵からの内部を定期的に清掃するには(汚染を伴う掃除機が常に対処するわけではないので、小さなコンプレッサーで吹き付けることをお勧めします)。
  2. ノードをタイムリーに置き換えます。 電解コンデンサは5年間計算され、10年間の運用でヒューズを融合させます。 そして3年か3年間の使用のための冷却ファン。 内部ループは6年後に1回交換する必要があります。
  3. DCバス上の内部温度と電圧を制御します。
  4. 温度の上昇は、熱伝導ペーストを乾燥させ、コンデンサの破壊をもたらす。 ドライブの電源コンポーネントでは、3年ごとに変更されます。

  5. 運転条件に固執する。 周囲温度は+ 40度を超えてはいけません。 高湿度と空気の散乱は許容できません。

非同期モータの管理(例えば)はかなり複雑なプロセスです。 手工芸品で作られたコンバータ、より安い産業類似体、そして国内目的での使用にかなり適しています。 しかしながら、製造に使用するために工場条件で収集されたインバータを確立することが好ましい。 そのような高価なモデルのサービスは、よく訓練された技術担当者にしかできません。

調整可能な電動ドライブは、パラメータを制御することによってエンジンを制御するように設計されています。 速度は周波数に正比例します。 したがって、周波数を変えることで、技術に従って指定されたモータシャフトの回転速度を維持することができます。 ステップバイステップの説明 周波数調整可能なドライブ(LDG)のワークフローはこのようになります。

  1. 第一歩。 1段階または三相入力電流のダイオード電力整流器を永続的に変換する。
  2. ステップ2番目の。 電動機軸のトルクと回転速度のための周波数変換器による制御。
  3. ステップ3 出力電圧制御、定数U / F比を維持します。

DCを可変に生成するシステム出力逆機能を実行する装置をインバータと呼ぶ。 タイヤ上のリップルからの再配置は、チョークとフィルタコンデンサを追加することによって達成されます。

周波数調整可能な電気駆動を選択する方法

周波数変換器の優勢な数は、集積電磁適合性フィルタ(EMC)で行われる。

管理の決定を下す際の指定された優先順位によると、そのような管理の種類などがあります。

  • ロードタイプ
  • 電圧とエンジンのRAID。
  • 制御モード
  • 調整;
  • EMCなど

LDPが長い耐用年数を持つ非同期エンジン用に設計されている場合は、出力に過分割電流を過ぎない周波数変換器を選択することをお勧めします。最新の周波数変換器を使用することで、リモコンを制御することができます。インターフェースまたは複合方法。

周波数電動駆動の使用の技術的特徴

  1. 高性能を確保するために、設定内の任意のモードに自由に切り替えることができます。
  2. ほとんどすべてのデバイスには診断機能があります。これにより、結果として生じる問題をすばやく排除できます。 ただし、主に設定を確認することをお勧めします。労働者の不本意な行動の可能性を排除します。
  3. 調整可能なコンテンツをマウントすることも、相互依存値の特定の関係を設定することもできます。 縮小装置は技術の最適化をもたらします。
  4. オートチューニング状態では、エンジンパラメータは自動的に周波数変換メモリに入力されます。 これにより、モーメントの計算の精度が向上し、スリップ補償が向上します。

アプリケーションエリア

製造業者は、電動機が関与している地域で使用される幅広いドライブを提供しています。 あらゆる種類の負荷、ファンの完璧な解決策。 中流階級システムは、鉱山産業、鉱山業界、住宅および共同サービスなどの石炭発電所で使用されています。宗派の範囲は次のようになります。 10 kVと11平方メートル。

調整可能な電気駆動の出現により、エンドユーザの水圧制御は問題を引き起こさない。 思考のシナリオ構造とのインターフェースは、ポンピング装置の制御に最適です。 コンパクトな設計のおかげで、ドライブは様々な実行のクローゼットに取り付けることができます。 新世代製品は高度な技術の特性を持っています。

  • ベクトルモードの高速および制御精度。
  • 重要な電力節約。
  • 高速動特性
  • 低周波トルク
  • ダブルブレーキなど

予約と技術指標

1kV以上の電圧を持つ完全な時間(エネルギーを受信して\u200b\u200b変換するためのもので、CWからの電気機器の保護、過負荷電流)は以下の通りです。

  • エンジンをスムーズに開始し、したがって、その磨耗を減らす。
  • 停止してエンジン回転速度を維持します。

完全なLDGキャビネットは、エンジンに対して0.55~800 kWのエンジンに関して同じタスクを実行します。 ドライブは、電力グリッド内の電圧が-15%から+ 10%の範囲内のときに通常機能します。 ノンストップ動作の場合、電圧が85%~65%の場合、電力の低減は発生します。 COSJ \u003d 0.99の総係数。 出力電圧は自動的に制御されます 自動包含 予約(AVR)。

使用の利点

最適化と潜在的な利点の観点からは、可能です。

  • プロセスを高精度に調整します。
  • ドライブをリモートで診断する。
  • オートバイを考慮に入れる。
  • 誤動作と高齢化機構を監視する。
  • マシンのリソースを上げます。
  • 電動機の音響ノイズを大幅に低減します。

結論

CHRPとは何ですか? これは、入力ネットワークの周波数を調整することによって電動機を制御するモーターコントローラであり、同時にユニットを様々な故障(現在の過負荷、CW電流)から保護します。

電気駆動装置(速度、制御および制動に関連する3つの機能を実行する)は、電動機やその他の回転機械の運転に欠かせない装置です。 システムは製造の多くの分野で積極的に使用されています:石油およびガス産業、原子力、木工など。

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