Реферат: Преобразователи частоты

Производительность вентиляторачастоты можноменятьвзависимостиотсезонных, климатическихусловий, балансатеплоивлаговыделений, выделений вредных газовипаров.

Зависимость потребляемоймощности вентилятора от скорости вращениявалавентиляторатакаяжекакиуцентробежногонасоса Р=f(Q3),т.е. снижениескоростивращения вала вентилятораприводиткуменьшениюпотребляемоймощностив8раз. Экономия электроэнергии приприменении частотно-регулируемогоприводаможетсоставить до 60%.

Частотно-регулируемыйприводнабазепреобразователячастотыфирмы Hitachiможетиспользоватьсяпри применениидатчикаобратнойсвязинаколичество людейв здании,датчикапотока,разряженияит.д.

4.4. При м енени е частотно-регулируемогоприводав компрессорныхустановках

Работапоршневогокомпрессора существенноотличаетсяот работымеханизмовсвентиляторнойхарактеристикой,таккакмоментсопротивлениянаеговалуможносчитать постоянным.

Однакопроизводительностькомпрессоразависит от числа оборотовеговала.Прирегулированиипроизводительностикомпрессораизменениемчислаоборотовеговалаизменяетсяимощность,потребляемаяизсетиэлектродвигателем,приводящим компрессорвдвижение.Напромышленныхпредприятияхдостаточночастотребуется регулировать производительностькомпрессорныхустановок засчётступенчатогоизмененияскоростивращенияэлектродвигателя.

Из-за неравномерностипотреблениясжатоговоздуха приработе компрессора иногдаприходитсяоткрывать спускнойклапанвресиверекомпрессора.

Применениечастотно-регулируемогоприводакакпоказанонасхемепозволяет экономить электроэнергию,поддерживая оптимальноедавление приоптимальном расходе сжатоговоздухавсистемах пневматики.

???. 4 ? ??????????? ????? ????????-????????????? ??????? ????????????? ?????????.

Приприменениичастотно-регулируемогоприводадляуправлениявинтовыми компрессорамиможнополучитьэкономиюэлектроэнергии,сравнимуюсэкономией приуправлениицентробежными насосами(до60%),т.к.характеристикавинтового компрессораблизкакхарактеристике центробежногонасоса.

Кроме получения экономииэлектроэнергии применение частотно-регулируемого привода дополнительнообеспечиваетследующее:

1. Снижается износ коммутационной аппаратурыиз-за отсутствия большихпусковых токов привключениидвигателякомпрессора.

2. Оптимизациядавления впневмосетиснижаетутечкисжатого воздуха.

3. Увеличивается срок службы электродвигателяиз-за сниженияегонагрузкииотсутствиятяжёлыхпусковыхрежимов.

4.5. При м енени е частотно-регулируемогопривода втягодутьевыхмеханизмах котельныхустановок

Тягодутьевыемашиныпотребляютоколо60%электроэнергиисобственныхнуждкотельныхцехов.Поэтомурегулированиеихрежимныхпараметровоказывает существенное влияниенамощность и экономичностьработыкотельныхустановок.

Использованиечастотно-регулируемыхприводовпозволяетрешатьзадачусогласованиярежимныхпараметровиэнергопотреблениятягодутьевыхмеханизмовсизменяющимсяхарактером нагрузкикотлов.

Основным назначением тягодутьевых механизмовиводогрейныхкотлов являетсяподдержаниеоптимальногорежимагорениявтопкекотла.Подпонятиемоптимального режимаздесьподразумеваетсяподдержаниеоптимальногосоотношения«топливо-воздух»исоздание наиболееблагоприятныхусловийдля полногосгораниятоплива.Длявыполненияэтогоусловиянеобходимос однойстороныподатьнужноеколичествовоздуха в топку–с другойс заданнойинтенсивностьюизвлекать изнеёпродуктыгорения.

Применениепреобразователейчастотыдля управлениявентилятора подачи воздуха в топку,а также вентиляторадымососа позволяет не толькоэффективно решатьэтузадачу,ноиавтоматизироватьэтотпроцесснаиболееполноиэффективно.

Как правило,система регулированиядымососа должна поддерживатьзаданнуювеличинуразряжениявтопкекотланезависимоот производительностикотлоагрегата.

Подачатопливавтопкукотладлясохранениябалансамеждуподводомтеплаиотводом еговыполняет существующая система управленияпроизводительностью котлоагрегата,регулируюподачутоплива.Сегоувеличениемувеличиваетсяподача воздухавтопкукотлаиэлектроприводдымососадолженувеличитьотсасывающийобъём продуктовгорения.Таким образом,связьмеждусистемамирегулирования вентилятораидымососаосуществляетсячерез топкукотла.

Посколькуграфик нагрузкиотопительнойкотельной достаточно неравномерный,уменьшение производительности,как вентилятора,такидымососа позволитсэкономитьдо70%электроэнергии,идущейнаприведениевдействиеэтихмеханизмов.

5. Принцип работы преобразователей частоты

Нарис. 5представленаблок-схемасиловойчасти преобразователяспромежуточнымзвеномпостоянноготока(так называемыйU-инвертор).

Рис. 5 – Блок-схема силовой части преобразователя

Напряжение сети U₁ стандартной частоты f₁ подается на вход неуправляемого выпрямителя, преобразующего переменное напряжение U₁ в постоянное E₀ .

Рис. 6 – Входное напряжение сети

Выпрямленное и напряжение Е₀ подается на вход инвертора, который преобразует его в трехфазное напряжение U_1рег регулируемой частоты f_1рег , поступающее на двигатель. Частота выходного напряжения инвертора f_1рег регулируется блоком управления в функции сигнала управления U_y .

Остановимся подробнее на работе управляемого инвертора (рис. 7), полагая, что с помощью управляемого выпрямителя на его вход подается постоянное напряжение Е₀ .

Рис. 7 – Коммутационная схема инвертирования

Предположим, что трехфазная нагрузка z_А , z_В и z_С (обмотки статора асинхронного двигателя) соединена в звезду, а транзисторы VT1…VT6, на которых выполнен инвертор, соединены по мостовой схеме и по сигналам с блока управления открываются в требуемой последовательности. Обычно продолжительность открытого состояния каждого транзистора l составляет половину или треть периода Т_рег =1/f_рег , а сдвиг моментов открытия транзисторов VT1…VT6 – шестую часть этого периода. Рассмотрим сначала работу схемы со временем открытия транзисторов l=Т_рег /2. Временная токовая диаграмма работы транзисторов для этого случая показана на рис. 8, где токи фаз I_A , I_B , I_C , проходящие через нечетные транзисторы, отложены в положительном направлении, а через четные – в отрицательном. В каждый момент времени включены (открыты) три транзистора из шести, причем за время периода можно выделить шесть интервалов (I, II, III, IV, V, VI) различных сочетаний открытых и закрытых состояний транзисторов. Для определения формы напряжения на нагрузке рассмотрим схемы включения фаз статора асинхронного двигателя на каждом из шести временных интервалов.

Рис. 8 – Временная токовая диаграмма работы транзисторов

В течение интервала I открыты транзисторы VT1, VT5 и VT6 начала фаз z_А и z_С соединены с плюсовым выводом источника +Е₀ , а начало фазы нагрузки z_В – с минусовым выводом –Е₀ (рис. 9,а). Если при этом сопротивления всех трех фаз одинаковы, то эквивалентное сопротивление параллельно соединенных фаз нагрузок z_А и z_С будет в два раза меньше сопротивления фазы нагрузки z_В . Тогда и напряжение на параллельно соединенных фазах нагрузок z_А и z_С будет в два раза меньше, чем на фазе нагрузки z_В , и составит Е₀ /3.

Рис. 9 – Схемы включения фаз статора

На интервале II (рис. 7) открыты транзисторы VT1, VT6 и VT2, фазы нагрузок z_В и z_С (рис. 9,б) включены параллельно, к ним прикладывается напряжение Е₀ /3, а к фазе нагрузки z_А – напряжение 2Е₀ /3.