Связь между крутящим моментом двигателя M и скоростью N его курсора называется механической характеристикой электродвигателя. Следует отметить, что при работе асинхронных двигателей электромагнитная мощность So -Calculated Electromagnetic Power передается от старого к курсору через воздушный зазор посредством электромагнитных полей.
Принцип работы частотного преобразователя для асинхронного двигателя
Трехфазные асинхронные двигатели широко используются в промышленности и других областях. Современные машины немыслимы без этих агрегатов. Одним из важнейших элементов рабочего цикла машины и механизма является плавный пуск и столь же плавное прерывание после завершения работы. Это обеспечивается за счет использования преобразователей частоты. Эти устройства оказались особенно эффективными на больших двигателях с высокой мощностью.
С помощью преобразователей частоты ток загрузки можно контролировать и ограничивать до требуемого значения. Чтобы правильно использовать это оборудование, необходимо знать принципы работы преобразователей частоты для асинхронных двигателей. Его использование может значительно увеличить срок службы оборудования и снизить потери энергии. Помимо плавного запуска, электронное управление обеспечивает плавную регулировку функций двигателя в соответствии с регулировочным соотношением между частотой и напряжением.
Что такое частотный преобразователь
Основной функцией частотного преобразователя является плавное регулирование скорости асинхронного двигателя. Для этого на выходе устройства вырабатывается трехфазное напряжение переменной частоты.
Преобразователи частоты часто называют инверторами. Их основной принцип заключается в восстановлении переменного напряжения сети. Для этого используются восстановительные диоды, объединенные в общий блок. Ток фильтруется большими конденсаторами, которые минимизируют входящее напряжение воска. Это ответ на вопрос, зачем нужны преобразователи частоты.
В некоторых случаях схема может включать в себя вызванную SO схему отвода энергии, состоящую из транзистора и резистора с большими потерями мощности. Эта схема используется в режиме торможения для устранения напряжения, создаваемого двигателем. Это позволяет избежать перегрузки конденсаторов и их преждевременного выхода из строя. В результате применения преобразователей частоты асинхронные двигатели успешно заменяют двигатели непрерывного действия с серьезными недостатками. Несмотря на простоту регулирования, они считаются надежными и дорогими в эксплуатации. Во время работы щетки постоянно блестят, а электрическая коррозия приводит к повреждению коллекторов. Двигатели непрерывного тока совершенно не подходят для взрывоопасных и пыльных сред.
В отличие от них, асинхронные двигатели намного проще и надежнее, поскольку в них нет подвижных контактов. Они более компактны и дешевле в эксплуатации. Основным недостатком является то, что трудно регулировать скорость вращения обычными методами. Пришлось изменить напряжение питания и добавить дополнительные резисторы в цепь обмотки. Кроме того, использовались и другие методы, но на практике они оказались нерентабельными и не обеспечивали адекватной регулировки скорости. Однако с появлением преобразователей частоты для асинхронных двигателей, которые позволяют изменять скорость в широком диапазоне, все эти проблемы были решены. Подаваемое напряжение изменяется в зависимости от частоты, что повышает КПД и коэффициент мощности двигателя. Все это позволяет асинхронным двигателям достигать более высоких показателей мощности и увеличивать срок службы.
Принцип действия частотного преобразователя
Использование преобразователей частоты позволяет эффективно и качественно управлять асинхронными электродвигателями. Общая конструкция представляет собой систему частотного преобразователя, которая значительно улучшила технические характеристики машин и оборудования.
Управляющим элементом системы является преобразователь частоты, основной функцией которого является изменение частоты питающего напряжения. Он разработан как статический электронный компонент и генерирует на выходных клеммах переменное напряжение переменного тока. Поэтому скорость вращения электродвигателя регулируется путем изменения амплитуды и частоты напряжения.
Асинхронные двигатели управляются двумя способами.
- Шаговое управление работает по линейному закону, где амплитуда и частота пропорциональны друг другу. Переменная частота приводит к изменению амплитуды входного напряжения, влияя на уровень крутящего момента, КПД и коэффициент мощности устройства. Необходимо учитывать зависимость выходной частоты и напряжения питания от момента нагрузки на валу двигателя. Для того чтобы момент нагрузки всегда был равномерным, отношение амплитуды напряжения к выходной частоте должно быть постоянным. Этот баланс точно поддерживается преобразователем частоты.
- Векторное управление поддерживает момент нагрузки постоянным во всем диапазоне регулирования частоты. Повышается точность управления, и устройство становится более гибким при работе с нагрузками с переменным выходом. В результате крутящий момент двигателя находится под прямым контролем инвертора. Следует отметить, что крутящий момент возникает в ответ на ток статора и, более конкретно, на создаваемое им магнитное поле. Во время векторного испытания фаза тока статора изменяется. Эта фаза является вектором тока, который непосредственно управляет крутящим моментом.
Фактически, тип управления асинхронными двигателями с помощью преобразователей частоты зависит от последней категории. Частотные регуляторы делятся на несколько функций.
Станции частотного регулирования
ЧРП — это базовые устройства, предназначенные для автоматической работы насосных агрегатов, включенных в магистраль для подачи горячей и холодной воды потребителям и для отопления.
Рисунок 1.Блок блока, комплектная станция управления частотой
Использование станции помогает экономить энергию и снижать эксплуатационные расходы
Настройки станции приводят к поддержанию рабочих параметров в автоматическом режиме, обеспечивая плавный пуск, защиту оборудования и передачу питания от источника защиты к автоматическому источнику питания.
Частотное регулирование скорости асинхронного электродвигателя
Регулировка частоты электрических агрегатов повышает надежность работы оборудования и систем, автоматизирует производство и экономит электроэнергию и ресурсы. Регулировка частоты насосов, оснащенных преобразователями, обеспечивает плавный запуск двигателя, увеличивает время работы электрооборудования и трубопроводов, предотвращает гидростатические колебания и поддерживает высоту труб на нужном уровне.
Принцип проверки частоты асинхронных двигателей или современных машин основан на использовании преобразователей частоты. Наличие преобразователя позволяет электронно регулировать скорость вращения вала электропривода плавным и бесступенчатым образом. Это достигается путем изменения частоты питающего напряжения. В этом случае изменяется угловая скорость магнитного поля статора.
Рис. 2. Настройка электрокинетической частотной диаграммы
Применение водолазных насосов с частотной регулировкой способствует хорошей работе устройства, увеличивая срок службы насоса. Это достигается за счет замены задвижки, используемой для подачи питания на частотный преобразователь для управления частотой вращения.
Использование насосов с регулируемой частотой снижает потребление энергии на 10-60%, способствуя эффективному энергосбережению.
Рис. 3. Насос со статическим управлением в статической сети
Использование частотной передачи в подземных буровых насосах имеет ряд серьезных недостатков. Это необходимо учитывать при выборе системы управления.
- При снижении оборотов двигателя и уменьшении скорости подачи необходимо учитывать возможность перегрева двигателя. С этой целью рекомендуется использовать двигатели с охлаждающими мантиями или электрическую энергию.
- Подшипники, используемые в водолазных насосах, могут привести к быстрому износу подшипников при снижении скорости вращения вала. Для более надежной работы подшипников скорость вращения должна быть ограничена.
Законы частотного регулирования
Управление скоростью асинхронных машин достигается путем регулирования частоты приложенного напряжения. στην περίπτωση αυτή ο λόγος της τάσης προς τη συχνότητα,
При снижении частоты обороты двигателя уменьшаются, а скольжение одновременно увеличивается. При линейном частотно-зависимом регулировании скорости u / (ƒ) = настроенное напряжение, на низких скоростях наблюдается снижение на 1/3 максимального крутящего момента. Με τον έλεγχο συχνότητας, το μοτίβο ελέγχου συχνότητας της τάσης της μηχανής εξαρτάται άμεσα από τον τύπο του χαρακτηριστικού φορτίου που εφαρμόζεται στον άξονα του κινητήρα.
Η χρήση της πρόσθετης ηλεκτροκινητικής δύναμης στο κύκλωμα του ρότορα χρησιμοποιείται στα συστήματα εξαερισμού. Οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος ή οι μετατροπείς τάσης είναι η πηγή της ΗΕΔ Η προσθήκη της ΗΕΔ μειώνει το ρεύμα του δρομέα, η ροπή του κινητήρα μειώνεται.
Για μεγαλύτερους ασύγχρονους κινητήρες συνιστάται η χρήση ενός αναλογικού νόμου ελέγχου. Η εφαρμογή αυτού του νόμου συμβάλλει στη μείωση της κρίσιμης ροπής και, κατά συνέπεια, της ικανότητας υπερφόρτωσης του κινητήρα.
