Teljesítmény DC és AC, összehasonlítva a főbb jellemzői a meghajtók

Mi hajtja a döntést, hogy válasszon - DC vagy AC?

Statikus teljesítmény átalakítók mikroprocesszor alapú használt meghajtók AC és DC, most elérte a nagyon magas technikai szinten, amely (az elfogadható folyamat határok) a legtöbb alkalmazás lehetővé teszi AC hajtás. ahol mielőtt a DC meghajtó használata. Mindazonáltal a hagyományos DC hajtás (1 és 4-negyedes) továbbra is fontos szerepet játszik, különösen azoknál az alkalmazásoknál, ahol ez szükséges, hogy magas dinamikus mód állandó nyomatékkal, szigorúbb követelményeket túlterhelés széles fordulatszám és energetikai hasznosítás tartomány vissza hálózaton.

A fő kiválasztási kritériumok

Az első dolog, hogy a felhasználónak kell tennie, hogy objektíven értékelni a rendelkezésre álló lehetőségek a piacon változtatható sebességű hajtóművek és műszakilag megfelelő alkalmazás feladat / folyamat. A fő szempontok Ennek az értékelésnek kell lennie:
1. A teljes értékű vezérelt hajtás és a szükséges kiegészítő berendezések
2. A jelenlegi működési költségek:

• szolgáltatás;
• a termelési költségek, a hatékonyság, stb
• szükséges elhelyezési terület.

3. A technológiai és innovációs szempontokat:

• dinamikus válasz, gyorsulási idő; 4-negyedes üzem; vészleállító stb
• tömeges dimenziós jellemzők.

4. A működési megbízhatóság, alkalmasság meghajtók:

• megfelel a nemzetközi szabványoknak és IEC szabványok GOST, EN, CE-EMC; CSA, UL, stb.;
• környezeti feltételek; védelem burkolat; javítás "on-site"

5. A környezetre gyakorolt ​​hatás:

• torzítás a hálózati feszültség
• EMC

6. A szükséges területet az inverter és a motor
7. A hőleadást

Összehasonlítva az alapvető jellemzői az AC és DC hajtások ipari felhasználásra

DC hajtás

Első közelítésben a jelentős különbség a két motor nem annyira; Azonban jobban megvizsgáljuk, azonosítja a jellemzői hajtóművek és a különböző fizikai működési elvek. Dahle A cikk bemutatja szempontjai meghajtók különbségek a következő pontokban:

• motor jellemzői, mint elektromechanikus átalakítók
• jellemzőit átalakítók elektromos energia
• 4-negyedes aktuátorok
• hatást gyakorolnak a környezetre
• Korszerűsítése DC hajtások

A különbség a motorok AC és DC

A legtöbb felhasználó van egy alapvető ismereteket az elektromos motorok, „DC motorok komplex igénylő gyakori karbantartást, ami számukra egy drága művelet; Sőt, van egy kis fokú védelmet. AC motorok (indukciós motorok) egyszerű és megbízható, karbantartást nem igényelnek, alacsonyabb sebesség, és ráadásul magasabb fokú védelmet.” Az ilyen besorolás igaz lehet sok egyszerű alkalmazások; nem kevesebb, mint a teljes ítéletet kívánatos több alapos megfontolás

Mechanikai jellemzők A DC hajtások

Mechanikai jellemzők változtatható frekvenciájú meghajtó

Egy szokásosan alkalmazott független szellőztetés (kb. 85% -os fordulatszám hajtások 250 kW) biztosítja a jó hőelvezetést a rotor a DC motor minden sebességnél.

Self-szellőztetett általánosan használt (kb. 90% a változtatható sebességű hajtóművek 250 kW) a hagyományos indukciós motorok nem hatásos minden sebességnél. hő tulajdonképpen nem lehetséges kis sebességnél.

Tipikus igénylő fenntartása állandó nyomaték széles fordulatszám-tartománynak: rajz gépek, dugattyús kompresszor, oszlopos, felvonók, extruderek.

Tipikus alkalmazások alacsony nyomaték kis sebességnél megfelelő jellemző ábra. 4: szivattyúk, ventilátorok, stb másodfokú sebességétől függően a terhelés ..

Jellemzők teljesítmény arány és a sebesség S1 egyenáramú motorok és váltóáramú:

(1) Ezzel szemben a standard indukciós motor egy állandó bázis (névleges) sebesség (szinkron sebesség 3000/1500/1000 /. / Perc 50 Hz), DC motor lehet tervezni az alap forgási sebesség körülbelül 300 4000 ford / perc minden egyes működési pontot.
(2) méretétől függően a egyenáramú motorok (például a kompenzált és nem kompenzált) lehet egy olyan terület mezőgyengítés 1. 1. 3 vagy 5.
(3) az elektromos korlátozás azzal a maximális nyomaték az aszinkronmotor csökken inverz a sebesség négyzetével (1 / n2).
(4) a teljesítmény korlátozás csökkenésével jár a DC teljesítmény kommutátoros motor.

Összehasonlítva a motor teljesítményét jelzi, hogy a DC motor aszinkron előnyös a folyamatos működés alacsony sebesség és a széles fordulatszám-tartományban állandó teljesítménnyel. Túlterhelhetősége szakaszos üzemmódban nem csak attól függ a paramétereket a motort, de nagy mértékben a frekvenciaváltó / inverter tirisztoros jellemzőit.
A szélesebb körű sebességgel, amelyben a motor maximális teljesítményre, annál jobban lehet igazítani folyamatok eléréséhez szükséges állandó nyomaték a teljes fordulatszám tartományban.
Tipikus alkalmazás: feltekerő szerkezet.

• típusai, a tehetetlenségi nyomaték és a gyorsulási idő:
A fő technikai különbség egyenáramú motorok és váltóáramú. képzési módszerei a mágneses fluxus és a teljesítmény disszipáció veszteségeket is eredményez különböző méretű (magasság forgástengely H) és a tehetetlenségi nyomatéka a forgórész (Jrotor), egy és ugyanazon névleges értéket.
Egyenáramú motorok sokkal kisebb magasságú forgástengely H és a forgórész súlya, mint az aszinkron motorok, és ezért kisebb rotor tehetetlenségi Jrotor, ami jelentős előny a nagy dinamikus alkalmazások, mint például a vizsgálati berendezések, repülő ollók és visszafordítása aktuátorok, mint ez érinti a gyorsulási időt és dinamikus válaszát a motor 4 negyedes alkalmazások (motor és a fék üzemmód).

• széles fordulatszám-tartományban állandó teljesítménnyel (field-gyengülés működési tartomány vagy kiigazítás gerjesztés):
A speciális alkalmazásokhoz, a meghajtó a meghajtó tekercselő és lecsévélő, próbapadon, emelő, stb Szükség van egy nagyon széles körű sebesség állandó teljesítménnyel. Ebben az esetben a hagyományos mód mező-gyengülő DC motor külön gerjesztés különösen költséghatékony. Ez azt jelenti, széles sebességtartomány, amelynél a motor nem lehet megvalósítani, a maximális teljesítmény (jellemző hossza a vízszintes vonal az 5. ábrán a ng n1), megköveteli egy kisebb mozgástér motorteljesítmény Pmax (motor) / Pmax (terhelés).

• Motor védelem:
Történelmileg, hogy a 20-as évek, egyenáramú motorok fejlesztettek elsősorban a szabályozott beavatkozószervek, így az alkalmazás ezeknek a független belső kényszerített szellőztetés (kb. 85% motorok 250 kW). Aszinkronmotorral aktívan elkezdték alkalmazni a 70-es / 80-as években, és a többség (kb. 90% és 250 kW) készült felületi önálló szellőző, mint változó sebességű hajtások akkor nem voltak elterjedt. Gyakorlatilag az összes aszinkron motorok, kb. 1400 kW van egy bizonyos fokú védettség IP 54, mint a standard, miatt egyszerű és stabil konstrukció. Mert a veszélyes területeken, szinte kizárólagos használata robbanásbiztos háromfázisú váltakozó áramú motorok. Aszinkron motor játszott a vezető pozícióját, és bebizonyította hatékonyságát ezekben az ipari ágazatokban, amelyek jellemzik az agresszív környezeti feltételek, a magas fokú szennyeződés és por.

• Tömeg és hely a telepítéshez a motor:
Az alacsonyabb súlya és méretei egyenáramú motorok (normál védettség IP 23) képest aszinkron motorok (szabványos védelmi fokozat IP 54) különösen fontos az alkalmazásokban, amelyekben a motor kell mozgatni, valamint a rakomány (pl. Nagy emelési, futódaruk) vagy olyan rendszerekben, ahol fontos a kompakt elrendezés (fúrók, platformok sípálya, tengeri alkalmazásokhoz, nyomdagép, stb.)

Különbségek az tirisztor DC átalakítók és inverterek

• kapcsoló és átalakítása villamos energia:

1 blokkvázlata a quad-meghajtó dc

jelenlegi átmenet egy tirisztor másik kezdődik indítóimpulzus majd folytatja a lineárisan összekapcsolt állapotban. Ez azt jelenti, hogy a feszültség fázisok közötti kapcsolt hálózat van polarizálva, hogy egy aktuális újra nyitható tirisztor növekszik, és rögzíti a megelőző tirisztor, hogy csökkentse a jelenlegi nullára. Kapcsolási tirisztorok a természetben keletkezett által (hálózati feszültség) az átmenet során keresztül áram nulla, és zár a tirisztorok történik minden gond nélkül, még egy jelentős túlterhelési. Ezért a tirisztorok nem lehet kiválasztani a csúcs áram és a névleges terhelés az átlagos üzemi áram.

A blokk diagram frekvenciaváltó

Bár bemeneti egyenirányító híd inverter hasonlóan működik a DC meghajtó, azonban ezek egyenirányítót vissza kell alakítanunk a háromfázisú inverter. Mivel DC nincs nullaátmeneténél kapcsolóelemek (IGBT tranzisztorok) meg lehet szakítani a teljes terhelés áram. Amikor az IGBT tranzisztor zárva van, áram halad át egy fordított diódát az ellentétes pólusa a DC feszültség. Kapcsolt nélkül zajlik feszültségszabályozó, de ez bármikor lehetséges, függetlenül attól, hogy a hálózati feszültség.

eredmény:
Kapcsolási frekvencia átalakító bekövetkezik nagy gyakorisággal és a kimeneti feszültség a nagyfrekvenciás komponens jelenik meg, akkor problémákba elektromágneses kompatibilitás.
A DC-DC átalakító csak egy áramátalakító (AC → DC). A két frekvencia átalakító áramátalakító (AC → DC és DC → AC), azaz veszteségi teljesítmény megduplázódott képest DC hajtások.
Teljesítmény veszteségek kapott empirikusan a következőképpen: BSA - 0,8%. 1,5% a névleges teljesítmény; VFD - 2%. 3,5% a névleges teljesítmény.
Az elhelyezéséhez szükséges hely a szekrény inverter kimeneti teljesítménye 100 kW: BSA - 100% VFD - 130%. 300%. Ez az az előnye, DC hajtások okozza a csökkentés a méret és a költség a vezérlőszekrény és hűtőrendszer.

• A kimeneti áramok az AC és DC; motorzaj; a terhelés a tekercselés szigetelés, elektromágneses összeférhetőség (EMC):