Учебное пособие 800600

Данный режим работы, при котором ток в дросселе не принимает нулевых значений за период T, принято называть режимом непрерывного тока в дросселе.

В трехинтервальном режиме интервалы работы следующие:

1.Импульс (tн): К – ON; диод D – OFF;

2.Пауза (tп): К – OFF; диод D – ON;

3.Отсечка (tотс): К – OFF; диод D – OFF.

Последний режим принято называть режимом прерывистого тока в дросселе.

В качестве системы управления возьмем микросхему TL494NC 4 C с обвязкой рис. 2. Для контроля температуры жидкости в схему внесен терморезистор R2.

Рис. 2. Схема системы управления

Литература

1.Мелешин В.И. Транзисторная преобразовательная техника

[Текст] / В.И. Мелешин. М.: Техносфера, 2005. 632 с.

Воронежский государственный технический университет

191

УДК 621.3

Иванов А.П., Крысанов В.Н.

ВЛИЯНИЕ РАБОТЫ УПП НА ПОТРЕБЛЕНИЕ МОЩНОСТЕЙ СИЛОВЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ПОДСТАНЦИЙ

Аннотация: в докладе рассмотрены актуальные вопросы модернизации статических преобразователей для оптимального регулирования режимов работы асинхронных электроприводов и его влияние на потребление мощностей силовым оборудованием распределительных подстанций

Ключевые слова: устройства плавного пуска, асинхронный двигатель, импульсно-фазовое управление, активная иреактивнаямощности

Существует ряд промышленных объектов, в которых используются электроприводы с двигателями с короткозамкнутым ротором, работающие в повторно-кратковременном режиме с ПВ=15-40%. К ним относятся: крановые электроприводы, электроприводы для откатных ворот, электроприводы для запорной арматуры, электроприводы лифтов и т.д..

Рассмотрим подробнее использование УПП на основе сис-темы тиристорный регулятор напряжения – асинхронный двига-тель (ТРН – АД). Они позволяют регулировать амплитуду питаю-щего напряжения, при этом она растет постепенно по специаль-ному алгоритму от минимального до максимального значения. Этот способ даёт возможность запускать двигатель плавно, а также ограничивать пусковой момент и ток. Также УПП обеспечивает защиту АД от перегрузок, имеет возможность отключения в аварийной ситуации, время аварийного отключения может состав-лять не более 30 мс, при этом оно носит характер мягкого отключения в нуле, и опасность перенапряжений исключается.

Так, например, электропривод лебедки на башенном кране КБ503 работающий в повторно-кратковременном режиме с ПВ=15%. При этом в период работы электропривода желательно регулировать скорость вращения электродвигателя в определённых пределах.

Учитывая стоимость УПП по сравнению с преобразо-вателями частоты, целесообразно применять его для регулиро-вания скорости и при работе в режиме ПВ.

192

При использовании импульсно-фазового принципа управ-ления тиристорным регулятором напряжения, возникает допол-нительный сдвиг фаз между синусоидами тока и напряжения. Вследствие этого происходит перераспределение активной и реактивной мощности потребляемой системой УПП-АД из сети.

Рис. 1. Принципиальнаясхема электропривода сУПП

В данном докладе рассмотрено влияние угла отпирания тиристоров в установившемся режиме работы привода на отмеченные выше параметры двигателя.

Для расчета была использована математическая модель электропривода с УПП, разработанная в среде MATLAB Simulink, блок-схемы которого приведены на рис. 2 и рис. 3.

193

Основные технические характеристики электродвигателя

Для определения изменения активной мощности P, реактив-ной мощности Q, мощности искажения T и полной мощности S были использованы следующие формулы.

Активная мощность:

P 3 Iф Uф cos .

Реактивная мощность:

Q 3 Iф Uф sin .

Мощность искажения:

T 3 Uф Iф cos(n t ).

n 2

Полная мощность:

S P2 Q2 T2 ,

где Iф фазный ток; Uф фазное напряжение; cosϕ – косинус угла сдвига фаз между током и напряжением.

195

УДК 621.314:62-83

Е.С. Давыдов, А.Г. Глумов, А.К. Муконин

РАСШИРЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ И ПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ ЧАСТОТНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА

Рассматриваются вопросы повышения надежности электропривода за счет сохранения работоспособности при неисправностях системы электроснабжения, а также вопрос расширения диапазона регулирования скорости. В приводе используется универсальный преобразователь частоты, питаемый как трехфазным, так и однофазным напряжениями

Ключевые слова: частотно-регулируемый электропривод, преобразователь частоты, повышение надежности, расширениефункциональныхвозможностей

Современный уровень развития электроники определяет безусловную перспективность применения частотно-регулируемого электропривода (ЧРЭП) в широком спектре механизмов. Такие приводы, в частности, используют для замены нерегулируемых асинхронных электроприводов различных технологических установок, например насосов и вентиляторов, с целью существенного снижения потребления электроэнергии.

Подавляющее число ЧРЭП содержат преобразователь частоты со звеном постоянного напряжения, выполненный в виде системы «неуправляемый выпрямитель – автономный инвертор напряжения» (НВ-АИН). Инвертор и выпрямитель обычно реализуют на основе трехфазных мостовых схем.

Одной из важных проблем эксплуатации электроприводов является повышение их надежности. В ряде производств неисправность привода чревата катастрофическими последствиями. К примеру, отключение вентиляции на птицефабриках приводит к массовой гибели птицы. К одному из аспектов повышения надежности электроприводов следует отнести обеспечение их работоспособности при обрыве некоторых проводов питающей сети. Применяемые ЧРЭП при таких неисправностях отключаются.

Используемые в России ЧРЭП обычно рассчитаны на питание либо трехфазным напряжением 380В, либо однофазным напряжением 220В. Важной задачей является создание универсального электропривода с возможностью питания как трехфазным, так и однофазным напряжением.

197

К актуальным проблемам следует также отнести увеличение достижимых скоростей электроприводов для увеличения производительности механизмов.

Решить вышеперечисленные проблемы можно за счет использования в ЧРЭП универсального преобразователя частоты (УПЧ) который реализуется за счет соединения общей точки конденсаторов фильтра звена постоянного напряжения с нулевым проводом трехфазной четырехпроводной сети. Схема УПЧ приведена на рисунке1.

Схема универсальногопреобразователячастоты

Применение УПЧ обеспечивает работоспособность привода при обрыве двух любых проводов трехфазной сети. Кроме того, привод с УПЧ можно питать как трехфазным напряжением 380В, так и однофазным напряжением 220В. Выполненные исследования свидетельствуют также о возможности увеличения примерно на 10% верхней границы скоростей привода по сравнению с традиционными вариантами.

Литература

1.Муконин А.К. Частотные приводы с токовым управлением [Текст] / А.К. Муконин, А.И. Шиянов. – Воронеж: ВГТУ, 2006. – 142 с.

2.Муконин А.К. О совершенствовании характеристик частотного электропривода [Текст] / А.К. Муконин, А.Е. Богомазов // Электротехнические комплексы и системы управления: науч.-технич.

журнал. 2015. №3. С.43-49.

Воронежский государственный технический университет

198

УДК 621.398(084)

Д.Р. Метелев, Е.Л. Савельева

ИНВЕРТОРНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВАТЕЛЯ

Описывается принцип работы инвертора индукционного нагревателя и его конструкция

Ключевые слова: индукционный нагрев, симисторный регулятор мощности, инвертор

Выпрямленное сетевое напряжение от симисторного регулятора мощности подается на силовой модуль. Силовой модуль содержит два полупроводниковых ключа (VT1 и VT2 (Рис. 2)) и конденсаторный делитель (C4 и C5). Нагрузка подключается к общим точкам ключей и конденсаторов делителя. При помощи модуля управления ключи VT1 и VT2 включаются/выключаются попеременно с заданной частотой, подключая связанный с ними конец нагрузки то к верхней, то к нижней шине питания. В результате на нагрузке получается переменное напряжение с амплитудой, равной половине напряжения питания. Для управления ключами мы должны подавать на затворы транзисторов положительные импульсы с напряжением 12-18 В. Это должны быть две последовательности импульсов, передаваемые по двум отдельным управляющим шинам, сдвинутые по времени относительно друг друга (рис. 1). Для устранения сквозных токов должны быть предусмотрены паузы (dead-time).

Рис. 1. Диаграммы управляющих импульсов

199