Наиболее слабым местом в системе электроприводов постоянного тока является сам электродвигатель. Наряду с высокой стоимостью, он недостаточно надежный и долговечный в процессе эксплуатации. Область применения таких двигателей очень сильно ограничена. Поэтому в качестве альтернативного варианта используются асинхронные двигатели переменного тока, в которых присутствует схема частотного преобразователя. В результате, была обеспечена замена двигателей постоянного тока асинхронными агрегатами с сохранением всех необходимых рабочих качеств.
Устройство частотного преобразователя
Возможность регулировок с помощью данного устройства позволяет получить высокий экономический эффект. Подобные результаты достигаются одновременным регулированием частоты напряжения питания и напряжения, образующегося на статоре. Таким образом, скорость вращения вала стала изменяться плавно, минуя любые промежуточные ступени. В сравнении с обычной системой передач, такая регулировка скорости намного точнее. При этом соблюдаются все параметры, заданные пользователем.
Параметры электрического тока изменяются его транзисторным выпрямлением и преобразованием до нужного значения.
В конструкцию стандартного частотного преобразователя входят три основные части:
- Звено постоянного тока, для приема входного сигнала и перенаправления его к инвертору. Эта деталь состоит из фильтров и выпрямляющего устройства.
- Силовой импульсный инвертор с шестью ключами-транзисторами, собранный по тиристорной схеме. С его помощью ток преобразуется до установленных значений и подается к статору.
- Система управления на микропроцессорах. Управляет всеми процессами, в том числе и защитой самого преобразователя.
В результате работы устройства, на выходе получается сигнал с четко выраженной синусоидой.
Принцип работы и схема преобразователя
Частота и напряжение электрического тока регулируется широтно-импульсным управлением с высокой частотой. Управление током полностью зависит от периодичности модуляций. Каждый такой период представляет собой отрезок времени, когда на статор поочередно идет положительный и отрицательный сигнал от полюса напряжения. Далее ток фильтруется, принимая заданную форму, и дополнительно преобразуется уже в обмотках самого двигателя.
Таким образом, схема частотного преобразователя значительно увеличивает коэффициент полезного действия всей системы электроприводов. Этот способ управления по своим качествам полностью совпадает с аналогичным методом, где применяется изменение частоты и амплитуды тока.
