Регулювання швидкості обертання асинхронного двигуна зміною частоти за допомогою тиристорних перетворювачів.

1. Лекція № 3
ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ
АВТОМОБІЛЬНО-ДОРОЖНІЙ УНІВЕРСИТЕТ
Література
Кафедра автомобільної електроніки
ТЕМА № 7. Регулювання швидкості обертання двигунів змінного струму
1. Регулювання швидкості обертання асинхронного двигуна зміною частоти за
допомогою тиристорних перетворювачів.
1. Чиликин М.Г. Общий курс электропривода. Учебник для вузов. Изд. 5-е доп. и переработ. – М.:
Энергия, 1971. – 432 с.
2. Теорія електроприводу: [метод. вказів. до лаб. робіт] / А. В. Гнатов, В. І. Калмиков, В. М. Ковальов, І. О.
Бабенко. – Х. : ХНАДУ, 2009 – 76 с.
3 Гнатов А. В. Теория электропривода (Раздел «Переходные режимы в приводах»). Конспект лекций.
Часть 2. / А. В. Гнатов. – Х. : ХНАДУ, 2010 – 120 с.
4. Теорія електроприводу транспортних засобів: підручник / [А.В. Гнатов, Щ.В. Аргун, І.С. Трунова].
– Х.: ХНАДУ, 2016 – 292 с.

2. РЕГУЛЮВАННЯ ШВИДКОСТІ ОБЕРТАННЯ АСИНХРОННОГО ДВИГУНА
ЗМІНОЮ ЧАСТОТИ ЗА ДОПОМОГОЮ ТИРИСТОРНИХ ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ
2
Рисунок 3.1 – Схема статичного перетворювача частоти з безпосереднім зв'язком
M
VS1 VS2 VS3 VS4 VS5 VS6 VS7 VS8 VS9 VS10 VS11 VS12 VS16 VS17 VS18
VS13 VS14 VS15
T
~
За структурою схеми статичні перетворювачі частоти можуть бути
представлені двома основними класами:
а) з безпосереднім зв'язком;
б) із проміжною ланкою постійного струму.

3. 3
Рис. 3.2. Форма вихідної напруги трифазного перетворювача з безпосереднім
зв'язком
U
0
ωt
До переваг цього типу перетворювачів можна віднести:
1) однократне перетворення енергії і, отже, високий ККД;
2) можливість проходження реактивної енергії з мережі до двигуна і назад;
3) відсутність комутуючих конденсаторів, тому що комутація проводиться
природнім шляхом.
До недоліків розглянутого перетворювача частоти відноситься:
1) обмежене регулювання вихідної частоти (у межах 0 - 30% частоти мережі);
2) порівняно велика кількість силових вентилів і складна схема керування ними;
3) невисокий коефіцієнт потужності.
РЕГУЛЮВАННЯ ШВИДКОСТІ ОБЕРТАННЯ АСИНХРОННОГО ДВИГУНА
ЗМІНОЮ ЧАСТОТИ ЗА ДОПОМОГОЮ ТИРИСТОРНИХ ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ

4. 4
Рис. 3.3. Блок-схема статичного перетворювача частоти із проміжною ланкою
постійного струму: КВ - керований випрямляч; І - інвертор; БКВ, БКІ - відповідно
блок керування випрямлячем і інвертором; БЗШ - блок завдання швидкості.
УВ
ІКВ
УВ
БКІБКВ
БЗШ
АД
U~=const
f1=const
U= var U= var
f2=var
~ ~
РЕГУЛЮВАННЯ ШВИДКОСТІ ОБЕРТАННЯ АСИНХРОННОГО ДВИГУНА
ЗМІНОЮ ЧАСТОТИ ЗА ДОПОМОГОЮ ТИРИСТОРНИХ ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ

5. 5
Рисунок 3.4 – Схема статичного перетворювача частоти з проміжною
ланкою постійного струму
M
VD7
VS1 VS3 VS5
VD8
VS7 VS8
VD9
С0
VD1 VD3 VD5
СL L С
L L
СL
С
L С
С
VD4 VD6 VD2
VS4 VS6 VS2
VD15VD13VD11
VD10 VD12 VD14
U1=const
f1=const
Вхід
КВ І
U2=var
f2=var
L1
РЕГУЛЮВАННЯ ШВИДКОСТІ ОБЕРТАННЯ АСИНХРОННОГО ДВИГУНА
ЗМІНОЮ ЧАСТОТИ ЗА ДОПОМОГОЮ ТИРИСТОРНИХ ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ

6. 6
U
0
ωt
U
Рис. 5. Форма вихідної напруги при чисто активному навантаженні
РЕГУЛЮВАННЯ ШВИДКОСТІ ОБЕРТАННЯ АСИНХРОННОГО ДВИГУНА
ЗМІНОЮ ЧАСТОТИ ЗА ДОПОМОГОЮ ТИРИСТОРНИХ ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ
Перетворювач із проміжною ланкою постійного струму дозволяє
регулювати частоту як вгору, так і вниз від частоти живильної мережі; він
відрізняється високим ККД, значною швидкодією, малими габаритами,
порівняно високою надійністю та безшумний у роботі.

7. 7
Перетворювач
частоти для
асинхронних
двигунів
РЕГУЛЮВАННЯ ШВИДКОСТІ ОБЕРТАННЯ АСИНХРОННОГО ДВИГУНА
ЗМІНОЮ ЧАСТОТИ ЗА ДОПОМОГОЮ ТИРИСТОРНИХ ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ
Перетворювач
частоти Schneider
Electric
ATV312HU40N4
Перетворювачі
частоти Jupiter серії
E-2000