Frekvenciaváltó, az elméleti alapja, a működési elve
Az elmélet a frekvencia szabályozás alakult ki a 30-as években a múlt században. Azonban csak az elmúlt 20 évben már aktívan használják a világon, és a FÁK országokban tapasztalni hatalmas az ilyen készülékek mintegy 10 év. Az ilyen win gyakorisága szabályozható hajtás az egyenáramú meghajtó lehetővé, hogy végre egy új elemet bázis, nevezetesen viszonylag olcsó IGBT tranzisztor (Insulated Gate-Bipolar Transistor - szigetelt-gate bipoláris tranzisztor) számított áramok akár néhány kiloamperes, a feszültség több kilovolt, és van egy kapcsolási frekvencia 30 kHz felett.
A jobb megértése alapjául szolgáló elvek az elektronikus sebességszabályozó rendszerek, forgás, visszahívás készülék aszinkron motor kalitkás forgórész - a legtöbb tömeges, gyakran használt típusú motor. Elég annyit mondani, hogy a teljes összeg a felhasznált villamos vezetni az összes hajtások indukciós motorok, több mint 50% -át a villamos energia. Egy ilyen motor egy álló állórész tekercsek képező pole, és egy mozgatható forgórész. Amikor alkalmazás az állórész tekercseinek a motor állórész áramok feszültségek háromfázisú feszültségek eltolt egymáshoz képest 120 fokkal, amelyet egy forgó mágneses mezőt az állórész. Ez a mező áramokat indukál a rotor generál saját területén rotor, ami forog szinkronban az állórész mező képez közös forgó motor fluxus. A kölcsönhatás az áramok a forgórész mágneses fluxus ható a forgórész merülnek vezetékek mechanikai szilárdság és elektromágneses forgatónyomatékot pillanatban. Így, hogy megteremtse a szükséges időt állórészhez mező forog sebességgel nagyobb forgási sebessége a rotor. Ez a különbség a forgási sebessége az úgynevezett csúszik.
A rotor sebességét az indukciós motor változtatásával szabályozható a tápfeszültség frekvencia, feszültség amplitúdója, a több állórész pólus pár.
Matematikailag, az elv frekvencia módszer aszinkron motor fordulatszám szabályozás fejezhető ki képlettel:
f1 - frekvenciájú feszültség
ωo - szögsebessége a mágneses fluxus Starter
P - póluspárok száma.
Ez a módszer egy sima fordulatszám-szabályozásra a széles körű, és a mechanikai jellemzőket mutatnak nagy merevséget.
A fordulatszám szabályozás nem kíséri a növekedés indukciós motor csúszás, így a teljesítmény veszteség a rendeletben kicsi.
A nagy teljesítményű energia aszinkron motor - teljesítmény tényező, a hatékonyság, túlterhelés - kell lennie, ugyanakkor a frekvencia változik és a hálózati feszültséget.
Struktrunaya rendszer.
Két fő típusa frekvenciaváltók: a közvetlen kapcsolat a közbenső kör DC. Az első esetben, a kimeneti feszültsége szinuszos formában képződő konvertált részei szinuszoidok bemeneti feszültség. A maximális érték a kimeneti frekvencia nem lehet elvileg azonos a gyakorisága a hálózatról. A frekvencia a kimeneti az ilyen típusú átalakító általában a tartomány 0 és 25-33 Hz. Az első módszer miatt korlátozott volt, elmozdult frekvenciaváltó közbenső DC áramkör alapján képzett a feszültség inverter.
A blokkdiagramja egy ilyen átalakító ábra mutatja
AC feszültség alakítjuk a diódás egyenirányító, majd simított közbenső köri fojtótekercs-kondenzátoros szűrő. Végül, az inverter kimeneti fokozat, amely rendszerint alapján IGBT-modulok elvégzi az inverz átalakítás DC-AC, amely egy kimeneti jelet a kívánt feszültség és frekvencia. A leggyakrabban alkalmazott módszer a nagyfrekvenciás inverter impulzusszélesség-moduláció (PWM). Ebben az esetben a kimenet a konverter egy sor feszültség impulzusok amplitúdója állandó és változó időtartamú, amely egy induktív terhelés, amely egy állórész gerjeszt szinuszos áramok.
A tipikus design inverter szakaszok alapján IGBT.
Terhelési típusok.
A meghajtó követelmények határozzák meg a kívánt tartományba eső sebesség és a terhelés típusától. A kapcsolat a fordulatszám és nyomaték ellenállása változik a különböző típusú terhelések:
kezelési technikák.
Jellegétől függően a terhelés a frekvenciaváltó különféle motorvezérlési módok megvalósítása egy konkrét kapcsolat a motor fordulatszám és a kimeneti feszültséget.
A törvény módosítja a feszültség természetétől függ a terhelési nyomaték Mc. Állandó terhelésnél pillanatban Mc = const feszültség az állórész kell igazítani arányosan jelentése:
módban a között lineáris összefüggés a feszültség és a frekvencia a protozoa valósul frekvenciaváltóval, hogy egy állandó terhelőnyomaték és használják, hogy ellenőrizzék a szinkron motor vagy motorok párhuzamosan kapcsolva. Ugyanakkor, mivel a frekvencia csökken, kezdve egy bizonyos értéket, a maximális motor nyomatéka elkezd csökkenni. Ahhoz, hogy növelje a nyomatékot alacsony frekvenciaváltó előírt javítására a funkciója a kezdeti értéke a kimeneti feszültség, amit használnak, hogy kompenzálja a csökkenése a terhelés állandó nyomaték vagy növelve kezdeti nyomaték terhelés nagy indítónyomaték, mint például egy ipari keverő.
Ahhoz, hogy a ventilátor a rakomány jellegétől ez az állapot a következő:
Ha a terhelési nyomaték fordítottan arányos a sebesség:
Így egy sima fokozatmentes fordulatszám-szabályozás az indukciós motor tengelyének a frekvenciaváltó kell adnia egyidejű szabályozása frekvencia és feszültség az állórész aszinkron motor.