Системи частотного керування асинхронним двигуном

Прикладом систем частотного керування асинхронним двигуном можуть слугувати електроприводи серії ЕКТ та ЕКТ2. Ці електроприводи забезпечують регулювання швидкості, струму та моменту трифазних асинхронних двигунів з короткозамкненим ротором з рахунок зміни частоти та величини підведеної до них напруги. Спрощена функціональна схема електроприводу наведена на рис.3.9.

В якості силового перетворювача в електроприводі використовується тиристорний перетворювач частоти ТПЧ з проміжною ланкою постійного струму. ТПЧ складається із керованого випрямляча КВ та інвертора напруги ІН зі своїми схемами керування СКВ та СКІ. Між КВ та ІН включений силовий фільтр Ф, який забезпечує фільтрування та циркуляцію реактивної потужності у силовій частині схеми.

Рис.3.9. Функціональна схема частотного керування асинхронним двигуном

Схема керування електроприводом побудована за принципом підпорядкованого керування координат і має два контури – внутрішній (струму) та зовнішній (напруги). Регулювання координат здійснюється ПІ – регуляторами струму РС та напруги РН за сигналами від давачів струму ДС й напруги ДН. При частотах нижче за схема керування підтримує відношення постійним, а при частотах вище за напруга залишається незмінною, що забезпечується підсилювачем-обмежувачем ПО.

ТПЧ забезпечує робочі діапазони зміни частоти (5…80) Гц при Гц та (15…240) Гц при Гц. Діапазон регулювання напруги складає (0…380) В. Серія ЕКТ2 випускається на потужності від 16,5 до 263,5 кВт. Коефіцієнт корисної дії лежить у межах (85…96)%.

Механічні характеристики електроприводу при різних сигналах завдання швидкості подані на рис.3.10.

Рис.3.10. Механічні характеристики електроприводу при різних сигналах завдання швидкості

Електроприводи цієї серії можуть забезпечувати гальмування з рекуперацією енергії у мережу. В цьому випадку силова частина електроприводу доповнюється веденим мережевим інвертором, а в позначенні електроприводу з`являється літера Р.

Для підвищення надійності роботи електроприводу в схемі передбачено ряд захистів та сигналізація. Основним захистом є захист за струмом. Коли струм, який споживає електропривод із мережі, перевищує рівень , то система захисту забезпечує зняття керуючих імпульсів з тиристорів ІН та одночасно відкриття тиристорів спеціального вузла силового струмообмеження, який вмикається паралельно фільтру Ф. Завдяки цьому конденсатор фільтру Ф розряджається через дроселі, захищаючи тиристори ІН від пробою.

В схемі ЕКТ передбачені також захисти від короткого замикання, від зниження напруги живлення нижче , від перевантаження, від обриву фази та припинення примусової вентиляції тиристорів.