Частотное регулирование скорости вращения АД. Принципы и законы частотного регулирования
Необходимо отметить, что частотное регулирование является наиболее целесообразным, эффективным и перспективным способом, регулирования АД с КЗР и кроме того единым способом регулирования СД.
В настоящее время этим способом регулируют ЭП мощностью от нескольких Вт до 10-ти МВт и напряжением от 220 В до 10 кВ.
При изменении частоты напряжения питающего статора, изменяется угловая скорость ВМП , при этом , и, соответственно, изменяется скорость вращения вала двигателя . При изменении частоты скольжения изменяется, следовательно, и жесткость характеристик практически не будет изменяться. Если принять с некоторой долей погрешности , что напряжение на фазе обмотки статора численно равна ЭДС..
- обмоточный коэффициент
- число витков статорной обмотки
- частота напряжения статора
Предположим, что с целью уменьшения угловой скорости необходимо уменьшить частоту Однако уменьшение частоты при неизменном действующем значении напряжения приведёт к тому что поток увеличится. При увеличении потока больше потока насыщения резко увеличится ток х.х. двигателя, что приведёт к перегреву двигателя. Если же нам требуется увеличивать угловую скорость, то для этом необходимо увеличить частоту, что при , приведёт к уменьшению потока, и как следствие двигатель будет недогружен по нагреву, при этом уменьшится его КПД и коэффициент мощности , в результате двигатель будет потреблять большое количество реактивной мощности и оказывать вредное «загрязняющее» влияние на сеть. Т.о. при частотном регулировании с целью поддержания постоянства магнитного потока. При одновременном изменении частоты, необходимо изменять напряжение.
При этом соотношение напряжения и частоты зависит от вида производственного механизма. Для механизмов с постоянным статическим моментом статического сопротивления наиболее целесообразным соотношением напряжения и частоты является соотношение:
Такой закон регулирования называется пропорциональным.
Для механизмов со статическим моментом сопротивления:
(генератор ПТсНВ) : .
Для турбомеханизмов, у которых , оптимальным вариантом является:
.
С точки зрения оптимальности частотного регулирования – наиболее целесообразным видом является турбомеханизмы . Однако за частую, с целью упрощения системы управления ЭП при регулировании использует пропорциональный закон.
Рассмотрим классификацию методов и технических средств применяемых при частотном регулировании. В общем случае схема частотного регулирования имеет следующий вид:
Рис.117 Схема частотного регулирования.
По структуре преобразования частоты различают:
1. Преобразователи с непосредственным преобразованием частоты НПЧ (однозвенное)
2. Преобразователи частоты промежуточным звеном постоянного тока ПЧсПЗПТ (двухзвенные).
В настоящее время НПЧ как правило используются в качестве вспомогательного преобразовательного блока, а основным видом преобразователей являются преобразователи частоты с промежуточным звеном постоянного тока. Процесс преобразования электрической энергии с напряжением и частотой питающей сети в электрическую энергию с изменяемыми напряжением и частотой осуществляется в 2-а этапа:
1. Электрическая энергия переменного тока с напряжением и частотой питающей сети преобразуется в электрическую энергию постоянного пульсирующего тока.
2. Электрическая энергия постоянного тока преобразуется в электрическую энергию переменного тока с изменяющимися напряжением и частотой.
По способу преобразования различают:
Дата добавления: 2015-05-08; просмотров: 868;