Электропривод

Шесть реальных примеров использования передовых решений управления двигателями с помощью частотно-регулируемых приводов

При выборе и расчете частотного преобразователя на основе величин тока и напряжения, более важной величиной является ток на выходе пч

Первым продуктом Danfoss был расширительный холодильный клапан, продающийся по всему миру и по сей день, он применяется в оборудовании охлаждения продуктов питания, а также зданий в качестве ключевого компонента в системах охлаждения и кондиционирования воздуха. Сегодня, Danfoss — один из ведущих мировых лидеров в производстве расширительных термостатических клапанов.

Управляемый электропривод на базе асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором в последние годы находит все более широкое применение в промышленности. Это связано со значительным улучшением качества работы, а также с уменьшением потерь электроэнергии по сравнению с нерегулируемым электроприводом на базе того же двигателя.

В этой статье рассказывается об общих понятиях, связанных с таким устройством, как частотный преобразователь для электродвигателя. С каждым годом в мире неуклонно растет количество используемых электродвигателей (ЭД) как на производстве, так и в повседневной жизни, например, кулер в персональном компьютере или ноутбуке в своем составе так же содержат крохотные электродвигатели. В статье внимание уделено более мощным двигателям, которые применяют в основном в промышленности. Эти двигатели в большинстве своем приводят в действие насосы, вентиляторы, дымососы, компрессоры, конвейеры и т.п. Так же, часто существует необходимость в регулировке скорости вращения этих механизмов. Одним из способов уменьшать или увеличивать скорость вращения ЭД, является установка преобразователя частоты.

На текущий момент времени на рынке представлено большое количество брендов приводной техники, как отечественного производства так и зарубежного. В обзоре кратко описаны самые распространенные преобразователи  частоты и устройства плавного пуска на рынке России.

Современные инверторы формируют напряжение посредством широтно-импульсного модулятора (ШИМ), что сказывается на результатах регулирования угловой скорости. Для проверки качества работы представленной в системе регулирования угловой скорости, было произведено ее компьютерное моделирование с учетом ШИМ напряжения на выходе инвертора. Результаты моделирования режима пуска с номинальной нагрузкой, при этом частота модуляции ШИМ составляет 4880 Гц.

Реализация частотного управления асинхронным электродвигателем (АД), как правило, сопровождается использованием одного из методов широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Энергетические характеристики электропривода, получаемые при этом, во многом определяются особенностями алгоритма, реализующего тот или иной метод.

Эффективность работы угледобывающих предприятий в значительной степени определяется надежностью основного технологического оборудования, производящего разрушение и транспортирование угля и горной породы. Для шахт это очистные и проходческие комбайны, скребковые и ленточные конвейеры, в которых в основном применяется нерегулируемый асинхронный электропривод.

В настоящее время одной из актуальных задач в теории активных фильтров является задача построения различных селективных цепей (активных RС-фильтров) с низкой чувствительностью добротности полюсов и нулей их передаточной функции, а также добротности модуля передаточной функции по коэффициенту усиления активного элемента цепи.

Из литературных источников известны способы частотного пуска асинхронных двигателей (АД), позволяющие осуществить разгон двигателя до заданной скорости с постоянным заданным значением пускового тока. Необходимая скорость нарастания частоты во времени может быть обеспечена узлом токоограничения, настроенным на определенное значение тока статора.

При модернизации электроприводов часто возникает необходимость изменить с помощью сигналов, вырабатываемых микропроцессорной системой управления верхнего уровня, параметры базовой системы управления приводом (например, экскаватора), имеющей другую элементную базу.

Существенная доля отказов горных машин связана с выходом из строя элементов трансмиссии. Одной из основных причин поломки элементов трансмиссии является наличие усталостных явлений, вызванных упругими колебаниями, которые возникают в переходных процессах пуска и останова электропривода, а также под действием нагрузки, которая носит резкопеременный характер. Очевидно, что подавление упругих колебаний в трансмиссиях горных машин является эффективным средством повышения их надежности. Рассмотрим способ такого подавления для машин, расчетная схема которых представима в виде двухмассовой механической системы с пренебрежением потерь и внутреннего вязкого трения

Количество электроприводов, имеющих в своем составе несколько асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором (АД), увеличивается. Естественно при этом, что моменты сопротивлений на валах данных электродвигателей могут иметь различный характер изменения. Каждый из входящих в систему электродвигателей может работать либо на индивидуальную нагрузку, либо входить в состав взаимосвязанного электропривода.

Управление асинхронным электродвигателем (АД) в системах, ориентированных по полю машины, в большинстве случаев осуществляется в системе координат, ориентированной по вектору потокосцепления ротора. В пользу выбора именно этого вектора говорят следующие преимущества: Выражение момента АД и скорости сравнительно просты. Функциональная схема такого электропривода имеет наименьшее число перекрестных связей. При этом наиболее просто осуществляется регулирование скорости при стабилизации потокосцепления ротора.

Как правило, при выборе мощности асинхронных двигателей (АД) для машин, работающих с переменной нагрузкой и производительностью в том числе горных машин, а именно: Подъемно-транспортных машин. Вентиляторов. Насосов. Мощность данного оборудования завышается с учетом самых тяжелых пусков и максимально возможных нагрузок, и производительности.

Частотное регулирование, пуск и торможение относятся к наиболее экономичным методам управления короткозамкнутыми асинхронными двигателями. В настоящее время частотное управление считается целесообразным при питании двигателей от статических преобразователей частоты

Одной из серьезных проблем при эксплуатации нерегулируемых электроприводов технологических установок на базе асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором (АД) является неудовлетворительная динамика пусковых процессов. Особенно это важно для электроприводов с частыми пусками или работающими в повторно-кратковременном режиме.

Нерегулируемый асинхронный электропривод в настоящее время является преобладающим в составе подземных горных машин. Его сравнительно низкая функциональная надежность во многом определяется тяжелыми условиями эксплуатации, обусловленными как особенностями подземных выработок угольных шахт, так и режимами нагружения.

Наличие в окружающей среде угольных шахт взрывоопасных газов и угольной пыли, агрессивных компонентов и вы¬сокой влажности, частые перемещения электрооборудования или его размещение на подвижных объектах с высоким уровнем ударных и вибрационных нагрузок - все эти и другие факторы предъявляют жесткие требования к конструктивному исполнению взрывозащищенного электрооборудования на основе силовых полупроводниковых приборов (СПП), которое во многом определяется именно системой охлаждения СПП.

О проблеме ресурсосбережения и энергосбережения говорят уже давно и довольно много. И, тем не менее, эта проблема и по сей день остается одной из наиболее актуальных. Достаточно указать, что в настоящее время эффективность использования энергоресурсов у России не превышает 30% . В статье рассмотрены способы энергосбережения с использованием частотноуправляемых электроприводов.

Известно, что до 60% вырабатываемой в стране электроэнергии потребляется электроприводами промышленных машин и установок, при этом их подавляющая часть - нерегулируемые электроприводы. Переход к регулируемым электроприводам является одним из основных путей не только энергосбережения (до 30%), но и ресурсосбережения, путем ограничения чрезмерных динамических нагрузок в электромеханической системе горных машин и за счет организации рациональных режимов работы. В статье рассмотрены решения по охлаждению силовых полупроводниковых приборов в рудничном взрывозащищенном электрооборудовании.