2. Достоинства и недостатки преобразователей частоты с непосредственными связями

Достоинства НПЧ определяются его относительно простой конструкцией. К ним относятся:

• довольно высокий КПД, который достигается однократным преобразованием электроэнергии в преобразователе;

• возможность обмена энергией между двигателем и электрической сетью. Благодаря такой возможности преобразователь может работать как в двигательном, так и в тормозном режимы работы, причем с рекуперацией энергии в сеть;

• примененяемые тиристоры в схемах с естественной коммутацией, являются более надежными и дешевыми и обладают большей перегрузочной способностью, чем полностью управляемые приборы, применяемые в схемах с принудительной коммутацией;

• в таких частотных преобразователях имеется возможность получения довольно низких частот выходного напряжения частотного преобразователя. Это обеспечивает возможность равномерной работы двигателя с малыми скоростями;

Благодаря блочно-модульной конструкции частотные преобразователи с непосредственной связью имеют возможность неограниченно наращивать мощность НПЧ, удобны в эксплуатации и при создании горячего резерва;

Основные недостатки частотных преобразователей с непосредственной связью

Недостатки частотных преобразователей НПЧ связаны с простотой их конструкции. В таких преобразователях существует ограничение максимальной выходной частоты. Максимальная выходная частота не может превышать 70% частоты питающей сети. Другим препятствием для широкого применения НПЧ, является низкий коэффициент мощности и несинусоидальность выходного напряжения. Высокая сложность цепей управления, обуславливает применение НПЧ в тихоходных синхронных и асинхронных электроприводах средней и большой мощности.

Раздел 4.

1. Классификация преобразователей частоты. Автономный инвертор напряжения с амплитудной модуляцией, принцип действия, достоинства и недостатки.

Техническое устройство, преобразующее переменное напряжения одной частоты на входе, в изменяющееся по определенному закону переменное напряжение, но уже другой частотой на выходе называется преобразователем частоты (ПЧ). Бывают двух типов:

• Непосредственные

• Двухзвенные

Непосредственные – это реверсивный тиристорный преобразователь. Главное его достоинство в том, что он подключается напрямую в сеть без дополнительных устройств.

Двухзвенные – представляют собой транзисторный или тиристорный преобразователь. Но главное их отличие от непосредственных преобразователей в том, что для корректной и безопасной работы инвертора необходимо звено постоянного напряжения.

Амплитудный способ, при котором выходное напряжение регулируется путем изменения входного напряжения инвертора Ud;

При амплитудном регулировании частота коммутаций тиристоров одной фазы инвертора равна частоте первой гармоники тока статора f1, а форма кривых фазного и линейного напряжения остается неизменной.

Благодаря невысокой частоте коммутаций в АИН с амплитудным регулированием допустимо использовать тиристоры с относительно большим временем выключения (120—150 мкс). Такие тиристоры изготавливаются на основе высокоомного кремния и имеют высокое допустимое напряжение (3200—4000 В). В этом заключается наиболее ценное достоинство амплитудного способа регулирования, поскольку при напряжении Ud, равном примерно 2500—3000 В, инвертор можно выполнить без последовательного соединения тиристоров и в результате значительно уменьшить объем, массу и повысить КПД преобразователя. Невысокая частота облегчает также режимы работы элементов узла принудительной коммутации: конденсаторов, реакторов и коммутирующих тиристоров.

Недостатком амплитудного способа регулирования является повышенный уровень пульсаций момента асинхронного тягового двигателя на стадии пуска.