Монтаж и наладка
Высоковольтные источники питания повышенной и высокой частоты. Использование полупроводниковых преобразователей и ламповых генераторов. Регулируемый электропривод, структура и принцип работы силовой части. Вырезанные участки синусоид входного напряжения.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 09.06.2014 |
| Размер файла | 1,1 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
Введение
1.Тиристорный преобразователь частоты (общие сведения)
1.1 Применение преобразователей частоты
1.2 Структура и принцип работы низковольтного преобразователя частоты на IGBT транзисторах
1.3 Регулирование частоты вращения асинхронного двигателя
2.Классификация тиристорных преобразователей частоты
2.1 Принцип действия ТПЧ и автономного инвертора
2.2 Новое поколение тиристорных преобразователей
2.3 Система электроснабжения ТПЧ
2.4 Нагрузка ТПЧ
2.5 Конструкция
2.6 Основные технические данные и характеристики тиристорных преобразователей частоты
3. Наладка ТПЧ
4. Электроизмерительные приборы
Литература
Введение
Для некото?ы? электротехнологических процессов, например, при индукционном нагреве требуются источники питания повышенной и высокой частоты от нескольких сотен Гц до нескольких МГц. Для получения таких частот применяются как электромашинные, так и статические преобразователи частоты. В качестве последних используются полупроводниковые преобразователи частоты и ламповые генераторы. Генерация токов повышенной частоты от 250 Гц до 10 кГц в мировом масштабе осуществляется почти исключительно тиристорными преобразователями частоты. По сравнению с электромашинными преобразователями они имеют ряд преимуществ:
- возможность изменения рабочей частоты, обес??чивающей режим работы, близкий к оптимальному, без ??реключения в силовой цепи;
- более высокий КПД от 0,92 до 0,97, не зависящий от изменения выходной мощности преобразователя;
- практически мгновенная готовность к работе;
- меньший расход активных материалов;
- более низкие эксплуатационные затраты и расходы по техническому обслуживанию; частота генератор электропривод
- меньшее время простоев на ремонт преобразователя и его элементов;
Большие преимущества тиристорных преобразователей заключены в их регулировочных свойствах. Современные регуляторы преобразователей повышенной частоты позволяют вести регулирование с запаздыванием всего на один - два полу??риода выходной частоты. Регулирование осуществляется без ??реключений в силовых цепях, что позволяет обходиться без громоздких коммутирующих устройств. Следует отметить, однако, что статическим преобразователям частоты присущи с??цифические особенности, которые необходимо учитывать при согласовании источника питания с нагрузкой, при выборе силовых схем, систем управления, регулирования и защиты, режимов работы вентилей, конструктивных решений. Тиристорные преобразователи высокой частоты (0,5 и более килогерц) находят применение как в энергоемких устройствах (индукционные нагревательные установки, преобразовательные подстанции на железнодорожном транспорте и т.п.), так и в установках сравнительно небольшой мощности (питание люминесцентных ламп, установки для активации полимерных материалов и т.п.).
1. Тиристорный преобразователь частоты (общие сведения)
Преобразователь частоты - это устройство, предназначенное для преобразования переменного тока (напряжения) одной частоты в переменный ток (напряжение) другой частоты.
Выходная частота в современных преобразователях может изменяться в широком диапазоне и быть как выше, так и ниже частоты питающей сети.
Схема любого преобразователя частоты состоит из силовой управляющей части. Силовая часть преобразователей обычно выполнена на тиристорах или транзисторах, которые работают в режиме электронных ключей. Управляющая часть выполняется на цифровых микропроцессорах и обеспечивает управление силовыми электронными ключами, а также решение большого количества вспомогательных задач (контроль, диагностика, защита).
1.1 Применение преобразователей частоты
Преобразователи частоты, применяемые в регулируемом электроприводе, в зависимости от структуры и принципа работы силовой части разделяются на два класса:
1. Преобразователи частоты с явно выраженным промежуточным звеном постоянного тока.
2. Преобразователи частоты с непосредственной связью (без промежуточного звена постоянного тока).
o практически самый высокий КПД относительно других преобразователей (98,5% и выше),
o способность работать с большими напряжениями и токами, что делает возможным их использование в мощных высоковольтных приводах,
o относительная дешевизна, несмотря на увеличение абсолютной стоимости за счет схем управления и дополнительного оборудования.
Каждый из существующих классов преобразователей имеет свои достоинства и недостатки, которые определяют область рационального применения каждого из них.
Исторически первыми появились преобразователи с непосредственной связью (рис. 4.), в которых силовая часть представляет собой управляемый выпрямитель и выполнена на не запираемых тиристорах. Система управления поочередно отпирает группы тиристотров и подключает статорные обмотки двигателя к питающей сети.
Таким образом, выходное напряжение преобразователя формируется из «вырезанных» участков синусоид входного напряжения. На рис.5. показан пример формирования выходного напряжения для одной из фаз нагрузки. На входе преобразователя действует трехфазное синусоидальное напряжениеuа, uв, uс. Выходное напряжение (Uвых) имеет несинусоидальную «пилообразную» форму, которую условно можно аппроксимировать синусоидой (утолщенная линия). Из рисунка видно, что частота выходного напряжения не может быть равна или выше частоты питающей сети. Она находится в диапазоне от 0 до 30 Гц. Как следствие малый диапазон управления частоты вращения двигателя (не более 1: 10). Это ограничение не позволяет применять такие преобразователи в современных частотно регулируемых приводах с широким диапазоном регулирования технологических параметров.
Использование не запираемых тиристоров требует относительно сложных систем управления, которые увеличивают стоимость преобразователя.
«Резаная» синусоида на выходе преобразователя является источником высших гармоник, которые вызывают дополнительные потери в электрическом двигателе, перегрев электрической машины, снижение момента, очень сильные помехи в питающей сети. Применение компенсирующих устройств приводит к повышению стоимости, массы, габаритов, понижению к.п.д. системы в целом.
Наряду с перечисленными недостатками преобразователей с непосредственной связью, они имеют определенные достоинства. К ним относятся:
Подобные схемы преобразователей используются в старых приводах и новые конструкции их практически не разрабатываются.
Наиболее широкое применение в современных частотно регулируемых приводах находят преобразователи с явно выраженным звеном постоянного тока (рис. 6.)
В частотных преобразователях этого класса используется двойное преобразование электрической энергии: входное синусоидальное напряжение с постоянной амплитудой и частотой выпрямляется в выпрямителе (В), фильтруется фильтром (Ф), сглаживается, а затем вновь преобразуется инвертором (И) в переменное напряжение изменяемой частоты и амплитуды. Двойное преобразование энергии приводит к снижению к.п.д. и к некоторому ухудшению массогабаритных показателей по отношению к преобразователям с непосредственной связью.
Для формирования синусоидального переменного напряжения используются автономные инверторы напряжения и автономные инверторы тока.
В качестве электронных ключей в инверторах применяются запираемые тиристорыGTO и их усовершенствованные модификации GCT, IGCT, SGCT, и биполярные транзисторы с изолированным затвором IGBT.
Главным достоинством тиристорных преобразователей частоты, как и в схеме с непосредственной связью, является способность работать с большими токами и напряжениями, выдерживая при этом продолжительную нагрузку и импульсные воздействия.
Они имеют более высокий КПД (до 98%) по отношению к преобразователям на IGBT транзисторах (95 - 98%).
Преобразователи частоты на тиристорах в настоящее время занимают доминирующее положение в высоковольтном приводе в диапазоне мощностей от сотен киловатт и до десятков мегаватт с выходным напряжением 3 -- 10 кВ и выше. Однако их цена на один кВт выходной мощности самая большая в классе высоковольтных преобразователей.
До недавнего прошлого преобразователи частоты на GTO составляли основную долю и в низковольтном частотно регулируемом приводе. Но с появлением IGBT транзисторов произошел «естественный отбор» и сегодня преобразователи на их базе общепризнанные лидеры в области низковольтного частотно регулируемого привода.
Тиристор является полууправляемым приборам: для его включения достаточно подать короткий импульс на управляющий вывод, но для выключения необходимо либо приложить к нему обратное напряжение, либо снизить коммутируемый ток до нуля. Для этого в тиристорном преобразователе частоты требуется сложная и громоздкая система управления.
Биполярные транзисторы с изолированным затвором IGBT отличают от тиристоров полная управляемость, простая неэнергоемкая система управления, самая высокая рабочая частота.
Вследствие этого преобразователи частоты на IGBT позволяют расширить диапазон управления скорости вращения двигателя, повысить быстродействие привода в целом.
Для асинхронного электропривода с векторным управлением преобразователи на IGBT позволяют работать на низких скоростях без датчика обратной связи.
Применение IGBT с более высокой частотой переключения в совокупности с микропроцессорной системой управления в преобразователях частоты снижает уровень высших гармоник, характерных для тиристорных преобразователей. Как следствие меньшие добавочные потери в обмотках и магнитопроводе электродвигателя, уменьшение нагрева электрической машины, снижение пульсаций момента и исключение так называемого «шагания» ротора в области малых частот. Снижаются потери в трансформаторах, конденсаторных батареях, увеличивается их срок службы и изоляции проводов, уменьшаются количество ложных срабатываний устройств защиты и погрешности индукционных измерительных приборов.
Частотные преобразователи на транзисторах IGBT по сравнению с тиристорными преобразователями при одинаковой выходной мощности отличаются меньшими габаритами, массой, повышенной надежностью в силу модульного исполнения электронных ключей, лучшего теплоотвода с поверхности модуля и меньшего количества конструктивных элементов.
Они позволяют реализовать более полную защиту от бросков тока и от перенапряжения, что существенно снижает вероятность отказов и повреждений электропривода.
На настоящий момент низковольтные преобразователи на IGBT имеют болеевысокую цену на единицу выходной мощности, вследствие относительной сложности производстватранзисторных модулей. Однако по соотношению цена/качество, исходя из перечисленных достоинств, они явно выигрывают у тиристорных преобразователей, кроме того, на протяжении последних лет наблюдается неуклонное снижение цен на IGBT модули.
Главным препятствием на пути их использования в высоковольтном приводе с прямым преобразованием частоты и при мощностях выше 1 - 2 МВт на настоящий момент являются технологические ограничения. Увеличение коммутируемого напряжения и рабочего тока приводит к увеличению размеров транзисторного модуля, а такжетребует более эффективного отвода тепла от кремниевого кристалла.
Новые технологии производства биполярных транзисторов направлены на преодоление этих ограничений, и перспективность примененияIGBT очень высока также и в высоковольтном приводе. В настоящее время IGBT транзисторы применяются в высоковольтных преобразователях в виде последовательно соединенных нескольких единичных модулей.
1.2 Структура и принцип работы низковольтного преобразователя частоты на IGBT транзисторах
Типовая схема низковольтного преобразователя частоты представлена на рис. 7. В нижней части рисунка изображены графики напряжений и токов на выходе каждого элемента преобразователя.
Переменное напряжение питающей сети (uвх.)с постоянной амплитудой и частотой (U вх = const, f вх = const) поступает на управляемый или неуправляемый выпрямитель (1).
Для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения (uвыпр.) используется фильтр (2). Выпрямитель и емкостный фильтр(2) образуют звено постоянного тока.
С выхода фильтра постоянное напряжение u d поступает на вход автономного импульсного инвертора (3).
Автономный инвертор современных низковольтных преобразователей, как было отмечено, выполняется на основе силовых биполярных транзисторов с изолированным затвором IGBT. На рассматриваемом рисунке изображена схема преобразователя частоты с автономным инвертором напряжения как получившая наибольшее распространение.
В инверторе осуществляется преобразование постоянного напряжения ud в трехфазное (или однофазное) импульсное напряжение u и изменяемой амплитуды и частоты. По сигналам системы управления каждая обмотка электрического двигателя подсоединяется через соответствующие силовые транзисторы инвертора к положительному и отрицательному полюсам звена постоянного тока. Длительность подключения каждой обмотки в пределах периода следования импульсов модулируется по синусоидальному закону. Наибольшая ширина импульсов обеспечивается в середине полупериода, а к началу и концу полупериода уменьшается. Таким образом, система управления обеспечивает широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) напряжения, прикладываемого к обмоткам двигателя. Амплитуда и частота напряжения определяются параметрами модулирующей синусоидальной функции.
При высокой несущей частоте ШИМ (2 … 15 кГц) обмотки двигателя вследствие их высокой индуктивности работают как фильтр. Поэтому в них протекают практически синусоидальные токи.
В схемах преобразователей с управляемым выпрямителем (1) изменение амплитуды напряжения uи может достигаться регулированием величины постоянного напряжения ud, а изменение частоты - режимом работы инвертора.
При необходимости на выходе автономного инвертора устанавливается фильтр (4) для сглаживания пульсаций тока. (В схемах преобразователей на IGBT в силу низкого уровня высших гармоник в выходном напряжении потребность в фильтре практически отсутствует.)
Таким образом, на выходе преобразователя частоты формируется трехфазное (или однофазное) переменное напряжение изменяемой частоты и амплитуды (вых = var, f вых = var).
1.3 Регулирование частоты вращения асинхронных двигателей
Регулирование частоты вращения двигателей определяется в соответствии с требованиями технологических процессов и тех производственных механизмов, в которых они используются. Оно характеризуется следующими основными показателями:
Диапазон регулирования Д (предел изменения частоты вращения). Под этой величиной понимается отношение максимальной частоты вращения двигателя пмакс к его минимальной частоте пмин :
Д = пмакс /пмин.
Плавность регулирования, которая характеризуется минимальным скачком частоты вращения двигателя при переходе с одной механической характеристики на другую.
Направление возможного изменения частоты вращения двигателя (зона регулирования). При номинальных условиях работы (напряжении и частоте питающей сети) двигатель имеет естественную механическую характеристику. При регулировании частоты вращения соответствующие им характеристики будут отличаться от естественной. Эти характеристики носят название искусственных. Таким образом, асинхронный двигатель помимо естественной может иметь множество искусственных (регулировочных) характеристик. С помощью одних методов регулирования удается получить искусственные характеристики, располагающиеся только ниже естественной. Другие методы обеспечивают регулирование частоты вращения выше и ниже естественной характеристики.
Экономичность регулирования определяется по дополнительным капитальным затратам, необходимым при создании регулировочных устройств, а также по потерям электроэнергии при регулировании.
Следует отметить, что в ряде случаев, например, для механизмов, работающих сравнительно малое время на искусственных характеристиках, потери электроэнергии даже при неэкономичных способах регулирования будут невелики (работа на низких доводочных скоростях лифтов, кранов и др.). При этом более рационально применение простых и дешевых способов регулирования частоты вращения двигателей, даже и неэкономичных с точки зрения потребления энергии.
Допустимая нагрузка двигателя при работе его на регулировочных характеристиках ограничивается величинами токов в статорной и роторных цепях. Эта нагрузка определяется допустимым нагревом двигателя и во многом определяется механическими характеристиками производственных механизмов, моментом сопротивления на валу, условиями нормального пуска двигателя и др.
Регулирование частоты вращения асинхронных двигателей может производиться способом воздействия на него со стороны статора или со стороны ротора.
При воздействии со стороны статора существуют следующие основные способы регулирования частоты вращения:
- введением и регулировкой сопротивления (резисторов) в цепи статора (реостатное регулирование);
- изменением числа пар полюсов;
- изменением частоты питающего напряжения.
При воздействии со стороны ротора регулирование частоты вращения производится:введением и регулировкой активного сопротивления (резисторов) в цепи ротора (реостатное регулирование);введением в цепь ротора добавочной э. д. с. с частотой, равной основной э. д. с. ротора.
Из указанных практическое применение нашли способы регулировки: реостатный, изменением полюсности обмотки статора и изменением частоты в питающей сети.
Реостатное регулирование частоты вращения асинхронных двигателей является одним из наиболее простых способов регулирования и может осуществляться введением добавочных активных сопротивлений (резисторов) в цепь статора Rд1 (рис. 24.а) или ротора Rд2 (рис. 24,б).
Однако первый способ не нашел широкого практического распространения из-за ряда существенных недостатков-- снижения максимального (критического) момента и перегрузочной способности при увеличении сопротивления, малого диапазона регулирования частоты вращения и др. Данный способ регулирования применяется для ограничения пускового момента асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, используемых, например, в приводах металлорежущих станков. Это необходимо для предотвращения ударов в механических передачах станков.
Для регулирования в широких пределах частоты вращения асинхронных двигателей с контактными кольцами используется введение дополнительных активных сопротивлений (резисторов) в роторную цепь (рис. 24,б). Эти резисторы Rд2 подсоединяются к выводам щеток контактных колец. При этом ток в роторной цепи снижается по мере увеличения сопротивления, что вызывает уменьшение электромагнитного момента. При снижении момента до величины, меньшей чем статический момент сопротивления на валу, М < Мс происходит уменьшение частоты вращения двигателя меньше первоначальной п < пЕ, т. е. увеличение скольжения s. В свою очередь это вызовет увеличение э. д. с. ротора Е2 [см. уравнение (13)], а значит, возрастут ток ротора I2 [см. формулу (25)] и электромагнитный момент двигателя М [см. формулу (43)]. Когда момент возрастет до М = Мс , изменение частоты вращения закончится и асинхронный двигатель станет работать в установившемся режиме с новой частотой п1 < пЕ .
При этом важно заметить, то изменение в широких пределах частоты вращения двигателя при данном способе регулирования не повлечет за собой изменения максимального (критического) момента Ммакс (см. рис. 21). Таким образом, перегрузочная способность двигателя при регулировании не снижается.
Если двигатель работает с некоторым приводимым механизмом на валу с статическим моментом сопротивления Мс (см. рис. 21), то на естественной характеристике установившемуся режиму его работы будет соответствовать точка Е. При введении добавочных сопротивлений--резисторов R'д2, R''д2, R'''д2-- в цепь ротора произойдет соответствующий переход двигателя в новые режимы работы (точки 1, 2, 3) с меньшими величинами частот вращения пЕ > п1 > п2 > п3. Характеристики двигателя по мере увеличения сопротивления резисторов в цепи ротора Rд2становятся более мягкими. Наиболее жесткой характеристикой в данном случае будет естественная характеристика.
Работа двигателя на естественной характеристике в данном случае будет наиболее стабильной и устойчивой. Это означает, что при изменении момента сопротивления Мс в процессе работы производственного механизма отклонения частоты вращения двигателя будут минимальными.
Технические показатели данного способа регулирования следующие.
Диапазон регулирования сравнительно небольшой -- порядка 2:1 и ограничивается вероятностью нестабильности работы двигателя при больших значениях сопротивлений резисторов Rд2.
Плавность регулирования при реостатном регулировании небольшая и определяется числом ступеней регулирования. Переключение ступеней осуществляется, как правило, с помощью магнитных контроллеров, контакторов и реле.
Изменение частоты вращения при реостатном регулировании возможно лишь вниз от основной.
Данный способ регулирования не экономичен, однако прост и удобен в эксплуатации.
Регулирование частоты вращения изменением числа полюсов в обмотке статораобеспечивается благодаря изменению частоты вращения магнитного поля статора.
Как следует из формулы (7), при неизменной частоте в питающей сети частота вращения магнитного поля и определяемая ею частота вращения ротора изменяются обратно пропорционально числу полюсов. Так как число полюсов, фиксированное ступенями, может быть равно 2, 4, 6, 8, 10 и т. д., что при частоте в питающей сети, равной 60 Гц, соответствует синхронной частоте вращения 3000, 1500, 1000, 750, 600 об/мин и т. д., то указанным способом может быть обеспечено только ступенчатое регулирование.
Изменение числа пар полюсов обычно достигается следующими способами:
1. На статоре двигателя укладываются две не связанные между собой обмотки, имеющие разное число пар полюсов, например p1 и р2. При подключении одной из обмоток к сети переменного тока, например, с числом полюсов р2 двигатель будет иметь синхронную частоту вращения, соответствующую данному числу полюсов (см. рис. 25, а):
|
n2 = |
60f |
. |
|
|
p2 |
Другая обмотка при этом обесточена. При необходимости получения другой частоты вращения n1 обмотка с числом полюсов р2 отключается и включается с числом полюсов p1. Такие асинхронные двигатели получили название двухобмоточных.
2. На статоре укладывается одна обмотка, допускающая переключение на разное число полюсов. Наиболее широко распространены две схемы переключения статорной обмотки двухскоростных двигателей: с треугольника на двойную звезду Д/YY и со звезды на двойную звезду Y/YY (звезду с двумя параллельными ветвями).
Схемы соединения обмоток Д/YY применяются для получения примерно одинакового вращающего момента при обеих частотах вращения (рис. 25,а). Такие схемы применяются, например, у асинхронных двигателей привода компрессоров, металлорежущих станков и др. Схемы соединения обмоток Y/YY используются для приводов вентиляторов (рис. 25,б).
|
Рис. 25 Механические характеристики при регулировании частоты вращения асинхронных двигателей изменением числа пар полюсов при переключении статорной обмотки: а -- треугольник (число пар полюсов 2p = p1 )--двойная звезда (2р = р2 ); б --звезда (2p = p1 ) -- двойная звезда (2р = р2 ). |
Кроме рассмотренных вариантов двухскоростных асинхронных двигателей нашли применение трехскоростные и четырехскоростные двигатели. В трехскоростных двигателях размещаются одна переключаемая и одна непереключаемая обмотки, а в четырехскоростных две переключаемые обмотки, позволяющие получить четыре синхронные частоты вращения, например 3000/1500/1000/500 об/мин.
Двигатели с переключением числа пар полюсов, как правило, имеют короткозамкнутый ротор с обмоткой типа беличьей клетки. Такой ротор обеспечивает возможность работы без дополнительных пересоединений в его цепи. В случае фазного ротора в многоскоростных двигателях потребовалось бы производить переключения одновременно на статоре и роторе, что усложнило бы конструкцию ротора и эксплуатацию таких машин.
Электродвигатели с короткозамкнутым ротором могут иметь ряд специфических ненормальностей из-за неправильного соотношения числа пазов статора Z1, ротора Z2 и числа полюсов 2р.
Ненормальности заключаются в том, что двигатель может «прилипать», т. е. не приходить во вращение при подключении к сети, или «застревать», т. е., начавши вращаться, останавливается на некоторой скорости, или при вращении сильно гудит.
Во избежание указанных явлений должны быть выдержаны следующие соотношения:
|
Z2 ? Z1,Z2 ? 0,5Z1,Z2 ? 2Z1, Z2 ? 6pk, Z2 ? 6pk + 2p,Z2 ? Z1 ± p, |
Z2 = Z1 + 2p, Z2 = 0,5Z1 ± p,Z2 = 2Z1 + 2p,Z2 = 6pk ±1,Z2 = 6pk±(2p±1), |
где k -- любое целое число от одного до четырех. Здесь же следует заметить, что изменение числа полюсов может иметь место не только при регулировании частоты вращения способом изменения его полюсности, но и при ремонте, связанном с изменением номинальной частоты вращения.
К положительным показателям многоскоростных асинхронных двигателей следует отнести экономичность регулирования частоты вращения ротора. Недостатком данного способа регулирования является указанная выше невозможность плавного изменения частоты вращения.
Регулирование частоты вращения асинхронных двигателей изменением частоты в питающей сети является наиболее экономичным способом регулирования и позволяет получить хорошие механические характеристики электропривода (рис. 26). При изменении частоты питающей сети обеспечивается изменение частоты вращения магнитного поля асинхронного двигателя, что также следует из формулы (7).
Источник питания двигателя должен осуществлять преобразование напряжения стандартной частоты сети fн = 50 Гц в напряжение с требуемой частотой. Одновременно с изменением частоты должна регулироваться по определенному закону и величина подводимого к двигателю напряжения Uрег , чтобы обеспечить высокую жесткость механической характеристики.
При регулировании частоты вращения асинхронных двигателей за счет изменения частоты в питающей сети возможны обеспечения различных режимов работы: с постоянным вращающим моментом M = const ;
Рис. 26. Механические характеристики при регулировании частоты вращения асинхронных двигателей с помощью изменения частоты питающего напряжения (с учетом влияния активного сопротивления статора).
с постоянной мощностью на валу P = const;
с моментом, пропорциональным квадрату частоты, M =-- f 2.
Зависимости между регулируемыми напряжением и частотой с учетом влияния активного сопротивления статора, изменения жесткости механических характеристик, насыщения стали, ухудшения теплоотдачи на низких частотах вращения ротора двигателя имеют довольно сложный характер.
В качестве источника питания могут применяться электромашинные вращающиеся преобразователи, использующие электрические машины, или статические преобразователи, постоянные с использованием полупроводниковых и магнитных приборов (более подробно см. [Л. 2,4]). Положительным свойством частотного регулирования является возможность плавного регулирования в широком диапазоне, в обе стороны от естественной характеристики (в том числе возможно вращение двигателя с частотой, большей номинальной). При регулировании обеспечиваются жесткость характеристик и высокая перегрузочная способность.
Недостатками данного способа регулирования можно считать большую сложность преобразовательного устройства, сравнительно высокую стоимость оборудования и др.
Однако в ряде случаев в приводах металлообрабатывающих и деревообрабатывающих станков, электроверетен, вентиляторов аэродинамических труб частотное регулирование является единственно возможным.
Кроме описанных существуют другие способы регулирования частоты вращения двигателей: каскадные схемы включения, несимметричное включение статорных и роторных обмоток, изменение питающего напряжения двигателя с помощью магнитных усилителей и тиристоров и другие, которые имеют меньшее распространение по сравнению с описанными выше.
2. Классификация тиристорных преобразователей частоты
Преобразователи частоты, применяемые в регулируемом электроприводе, в зависимости от структуры и принципа работы силовой части разделяются на два класса:
· Преобразователи частоты с явно выраженным промежуточным звеном постоянного тока.
· Преобразователи частоты с непосредственной связью (без промежуточного звена постоянного тока).
Каждый из существующих классов преобразователей имеет свои достоинства и недостатки, которые определяют область рационального применения каждого из них.
Исторически первыми появились преобразователи с непосредственной связью (рис. 6.3), в которых силовая часть представляет собой управляемый выпрямитель и выполнена на не запираемых тиристорах.
Рис.6.3. Преобразователь с непосредственной связью.
Система управления поочередно отпирает группы тиристоров и подключает статорные обмотки двигателя к питающей сети. Таким образом, выходное напряжение преобразователя формируется из «вырезанных» участков синусоид входного напряжения. На рис.6.4. показан пример формирования выходного напряжения для одной из фаз нагрузки. На входе преобразователя действует трехфазное синусоидальное напряжение uа, uв, uс. Выходное напряжение uвых имеет несинусоидальную «пилообразную» форму, которую условно можно аппроксимировать синусоидой (утолщенная линия). Из рисунка видно, что частота выходного напряжения не может быть равна или выше частоты питающей сети. Она находится в диапазоне от 0 до 30 Гц. Как следствие малый диапазон управления частоты вращения двигателя (не более 1 : 10). Это ограничение не позволяет применять такие преобразователи в современных частотно регулируемых приводах с широким диапазоном регулирования технологических параметров.
Рис.6.4. Формирование выходного напряжения для одной из фаз нагрузки.
Использование не запираемых тиристоров требует относительно сложных систем управления, которые увеличивают стоимость преобразователя. «Резаная» синусоида на выходе преобразователя является источником высших гармоник, которые вызывают дополнительные потери в электрическом двигателе, перегрев электрической машины, снижение момента, очень сильные помехи в питающей сети. Применение компенсирующих устройств приводит к повышению стоимости, массы, габаритов, понижению к.п.д. системы в целом. Наряду с перечисленными недостатками преобразователей с непосредственной связью, они имеют определенные достоинства. К ним относятся:
· практически самый высокий КПД относительно других преобразователей (98,5% и выше),
· способность работать с большими напряжениями и токами, что делает возможным их использование в мощных высоковольтных приводах,
· относительная дешевизна, несмотря на увеличение абсолютной стоимости за счет схем управления и дополнительного оборудования.
Подобные схемы преобразователей используются в старых приводах и новые конструкции их практически не разрабатываются.
Наиболее широкое применение в современных частотно регулируемых приводах находят преобразователи с явно выраженным звеном постоянного тока (рис. 6.5).
Рис.6.5. Преобразователь с явно выраженным звеном постоянного тока.
В преобразователях этого класса используется двойное преобразование электрической энергии: входное синусоидальное напряжение с постоянной амплитудой и частотой выпрямляется в выпрямителе (В), фильтруется фильтром (Ф), сглаживается, а затем вновь преобразуется инвертором (И) в переменное напряжение изменяемой частоты и амплитуды. Двойное преобразование энергии приводит к снижению к.п.д. и к некоторому ухудшению массогабаритных показателей по отношению к преобразователям с непосредственной связью. Преобразователи частоты могут быть запитаны от внешнего звена постоянного тока. В этом случае защита преобразователя частоты осуществляется быстродействующими предохранителями.
2.1 Принцип действия ТПЧ и автономного инвертора
Автономные инверторы по принципу действия делятся на три типа: инверторы тока или апериодические, резонансные или колебательные, инверторы напряжения.
В инверторах тока вентили переключают постоянный ток, потребляемый от источника питания. Постоянство его обеспечивается дросселем большой величины. Выходной ток имеет прямоугольную форму.
В инверторах напряжения вентили переключают постоянное напряжение источника питания. Малое внутреннее сопротивление источника питания обеспечивается конденсатором большой величины. Напряжение на нагрузке имеет прямоугольную форму.
Резонансные инверторы, в зависимости от соотношения параметров и схемы, могут быть близки либо к инверторам тока, либо к инверторам напряжения. Выключение вентилей в них осуществляется благодаря колебательному характеру тока, которая обеспечивается последовательным резонансным LC-контуром, а нагрузка включается последовательно с ним, либо параллельно ему (или одному из реактивных элементов).
Рассмотрим подробнее принцип действия последовательного резонансного инвертора со встречными диодами.
В резонансных автономных инверторах выключение вентилей осуществляется благодаря колебательному характеру тока. Такой ток обеспечивается последовательным резонансным LC-контуром, а нагрузка включается либо последовательно с ним, либо параллельно, либо параллельно одному из реактивных элементов.
Резонансные инверторы применяют при частотах выше 1-2 кГц. Скорость нарастания тока в таких инверторах относительно небольшая, что облегчает условия работы вентилей.
Резонансным инверторам свойственен недостаток, заключающийся в том, что напряжения на элементах могут во много раз превышать напряжение питания. Одним из способов ограничения напряжения на элементах является включение обратных или встречных диодов, с помощью которых накопленная на этапе проводимости тиристоров в конденсаторе Ск энергия возвращается либо в источник питания, либо в другой накопитель энергии.
При работе инвертора возможны перегрузки по напряжению, что заставляет выбирать тиристоры на высокое напряжение с большим запасом. С повышением класса тиристора его цена растет притом же допустимом действующем значении тока. Поэтому были предложены многочисленные модернизации схем инверторов для снижения напряжения на элементах этих схем. К их числу относят схемы инверторов с диодами встречного тока, в которых предусмотрено встречно-параллельное включение каждого тиристора и диода.
Когда ток протекает через тиристоры, источник питания отдает энергию нагрузке, a на интервалах проводимости диодов часть реактивной энергии возвращается в источник постоянного тока.
В течение интервалов - и - выключенного состояния тиристоров к ним не прикладывается большого обратного напряжения, что вызывает увеличение времени восстановления управляемости тиристоров. Обратное напряжение, появляющееся на тиристорах в интервалах и, равно падению напряжения на открытых диодах. Поэтому в таких схемах необходимы тиристоры с весьма малым временем восстановления рапирающих свойств.
2.2 Новое поколение тиристорных преобразователей частоты серии ТПЧ
Преобразователи частоты тиристорные серии ТПЧ предназначены для преобразования трехфазного тока промышленной частоты в переменный ток средней частоты для питания индукционных плавильных печей, индукционных нагревательных и закалочных установок.
Основное преимущество использования тиристорных преобразователей частоты в качестве источников питания среднечастотных установок индукционного нагрева и плавки состоит в том, что за счет высокого коэффициента полезного действия и отсутствия потерь холостого хода на 10-15% снижается расход электроэнергии, потребляемой от питающей сети, по сравнению с использованием электромашинных преобразователей частоты. Снижаются также эксплуатационные расходы, меньше время восстановления работоспособного состояния. Большие преимущества ТПЧ в их регулировочных свойствах. Регулирование выходных параметров и мощ-ности осуществляется без переключения в силовых цепях, что позволяет обходиться без громоздких коммутирующих устройств.
2.3 Структура условного обозначения
ТПЧ - Х - 0,5 / Х - Х - 3 - Х - 4
Т - тиристорный;П - преобразователь;Ч - частоты;Х - номинальная мощность при работе ТПЧ на номинальной частоте, кВт;0,5 - номинальная выходная частота, кГц;Х - базовая выходная мощность при наибольшей выходной частоте, кВт;Х - наибольшая выходная частота (из ряда 1; 2,4; 4), кГц;3 - модификация;Х - климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69;
УХЛ - для внутренних и экспортных поставок в страны с умеренным климатом,
О - для поставок на экспорт в страны с тропическим климатом;
4 - категория размещения по ГОСТ 15150-69.
1. Автоматический выключатель предназначен для подачи дистанционного снятия силового питающего напряжения, для осуществления защиты от перегрузки и токов короткого замыкания, а также от снижения питающего напряжения.
В ТПЧ используются токоограничивающие выключатели с электромагнитным независимым расцепителем.
Высокое быстродействие выключателей (не более 40 мs в зоне токов короткого замыкания) позволило исключить из силовой схемы ТПЧ плавкие предохранители.
2. Выпрямитель предназначен для преобразования переменного напряжения силовой сети в регулируемое постоянное напряжение, для обеспечения оперативного управления электрическими параметрами ТПЧ (совместно с инвертором) и для осуществления быстродействующей бесконтактной защиты ТПЧ при перегрузках и коротком замыкании.
Выпрямитель собран по схеме трехфазного симметричного управляемого моста. Эта схема при достаточной простоте обеспечивает (в номинальном режиме ТПЧ, б= 0) низкий уровень высших гармоний в кривых выходного напряжения и потребляемого тока, хорошее использование питающего трансформатора и тиристоров, симметричную нагрузку фаз питающей сети, меньший уровень перенапряжений на тиристорах самого выпрямителя.
В каждом плече выпрямителя установлен только один тиристор. При количестве параллельных тиристоров, равном единице, защита тиристора плавким предохранителем неосуществима, так как тепловой эквивалент полного отключения предохранителя превышает значение допустимого теплового эквивалента тиристора.
В ТПЧ реализована бесконтактная защита. Как при нормальном, так и при аварийном выключении ТПЧ выпрямитель переводится в инверторный режим путем подачи управляющих импульсов при б=120 , а затем через время достаточное для спадания тока тиристоров до нулевого значения, производится снятие импульсов управления.
3. Реактор предназначен для создания режима непрерывного тока, необходимого для работы инвертора тока, сглаживания выпрямленного тока. А также препятствует проникновению в инвертор переменных составляющих тока, вызванных пульсацией выпрямленного напряжения, и в питающую сеть высокочастотных составляющих тока, возбужденных работой инвертора. Ограничивает скорость нарастания тока короткого замыкания при опрокидывании инвертора.
4. Инвертор предназначен для преобразования постоянного тока в однофазный переменный ток повышенной частоты и для регулирования выходных параметров ТПЧ (совместно с выпрямителем).
Инвертор выполнен по однофазной мостовой схеме инвертора тока. Защита инвертора осуществляется двухстадийно - сначала бесконтактно, выпрямителем, а затем автоматическим выключателем. Инвертор работает в режиме автономного самовозбуждающегося инвертора, следовательно, выходная частота ТПЧ определяется характеристиками (резонансной частотой цепей) нагрузки, т.е. не может быть изменена в широких пределах посредством системы управления.Для увеличения выходной частоты необходимо (при параллельной схеме подключения конденсатов к приемнику энергии) уменьшить емкость конденсатора и, наоборот, для снижения частоты следует увеличить емкость.
5. Пусковое устройство предназначено для запуска ТПЧ посредством осуществления ударного заряда конденсатора нагрузки и возбуждения в контуре нагрузки синусоидальных затухающих колебаний. ТПЧ построен по схеме двухзвенного преобразователя частоты, выпрямитель преобразует переменное трехфазное напряжения силовой сети в регулируемое постоянное напряжение, далее реактор сглаживает напряжение, а инвертор преобразовывает постоянное напряжение в однофазный переменный ток повышенной частоты (частотой от 500 гц до 10000 гц.). ТПЧ допускают работу в повторно-кратковременном режиме при частоте включений не более 10 в минуту, длительности отключенного состояния не менее 1 с и длительности цикла вкл. / откл. не менее 6 с. ТПЧ допускает изменения параметров нагрузки (сброс-наброс нагрузки) монотонно, но не менее чем за 0,5 с из любого допустимого состояния, соответствующее изменению выходного тока на 50 % от ранее установленного значения. Также допускается скачкообразное изменение уставки задания выходного напряжения в допустимых пределах. Работоспособность ТПЧ гарантируется при выходной мощности не менее 2 % от номинальной. В ТПЧ предусмотрена возможность подключения двух видов внешних блокировок, действующих:
· на снятие напряжения с нагрузки (внешние блокировки, связанные с протеканием и ритмичностью технологического процесса, не вызывающие возникновения развития аварийной ситуации);
· на полное обесточивание ТПЧ при возникновении аварии или нарушение требований безопасности. Имеется кнопка аварийного отключения.
ТПЧ имеет систему защиты, обеспечивающую локализацию неисправности и препятствующую развитию аварийной ситуации. Световая сигнализация идентифицирует вид неисправности. Пульт управления ТПЧ предназначен для осуществления оперативного управления ТПЧ, ручного задания выходного напряжения, измерения величины электрических сигналов в ТПЧ и индикации состояния. Пульт содержит:
· индикаторы наличия силового питания на входе ТПЧ, включенного состояния выключателя, включенного или отключенного состояния ТПЧ, аварии; кнопки аварийного отключения силового выключателя, пуска и остановки ТПЧ; потенциометр для ручного задания выходного напряжения ТПЧ (мощности, температуры нагрева и т.д.); измерительные приборы для измерения мощности на входе ТПЧ, напряжения и тока в промежуточной цепи постоянного тока (показания необходимы для оценки правильной на-стройки ТПЧ), выходных напряжения и частоты.
2.4 Система электроснабжения ТПЧ
Питание ТПЧ должно осуществляться трехфазным переменным напряжением с номи-нальной частотой 50 Гц. ТПЧ выходной мощностью до 500 кВт. следует подключать к электрической сети общего назначения с номинальным напряжением 380 В.
ТПЧ-800-0,5 должны быть присоединены непосредственно к зажимам индивидуального преобразовательного трансформатора с номинальным вторичным напряжением 550 В (напряжение холостого хода 570 В), и номинальной мощностью не более 1600 кВ А. Рекомендуемые типы преобразовательных трансформаторов: серий ТНЗП, ТСЗП, ТМП.
Показатели качества электрической энергии:
· допускаемые отклонения напряжения в пределах от плюс 10 до минус 5 % от номинального;
· допускаемое отклонение частоты от номинальной ±2,5 %;
· коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения (при отключенном ТПЧ) не более 5 %;
· коэффициент обратной последовательности напряжения не более 2 %.
ТПЧ являются устойчивыми к перенапряжениям питающей сети, возникающим при отключении с первичной стороны индивидуального преобразовательного трансформатора с номинальной мощностью 1000 кВ· А для ТПЧ - 320 - 0,5 и 1600 кВ· А для ТПЧ - 800 - 0,5. Питание вспомогательных цепей ТПЧ должно осуществляться от четырех проводной сети с номинальным напряжением 380 В, наибольшим потребляемым током 1 А. Допускаемые провалы напряжения питания вспомогательных цепей глубиной до 10 % амплитудного значения и шириной до 10° эл. в любой точке синусоиды. Питание ТПЧ, поставляемых на экспорт, в соответствии с заказ нарядом, может быть осуществлено напряжение с частотой 60 Гц. ТПЧ с номинальным входным напряжением 380 В должны допускать подключения к сетям с номинальным напряжением 380, 400 и 415 В при частотах 50 или 60 Гц. Показатели качества электрической энергии при этом должны соответствовать указанным выше, если иное не оговорено в заказ наряде.
2.5 Нагрузка ТПЧ
ТПЧ предназначены для питания током средней частоты автономной электротехнологической нагрузки, цепи которой должны содержать параллельный колебательный контур, состоящий из индуктора и конденсаторной батареи.
К выходным зажимам ТПЧ нагрузка подключается через линию средней частоты, индуктивность которой должна иметь значение от 8 до 50 мкГн. При непосредственной установке ТПЧ рядом с нагрузкой минимальная индуктивность лини должна быть обеспечена включением в линию дополнительного реактора.
2.6 Конструкция
ТПЧ скомпонован в шкафу унифицированной конструкции. Обслуживание шкафа - двух-стороннее через открывающиеся двери. Ввод силового питания в ТПЧ осуществляется согласно габаритному чертежу к зажимам силового автоматического выключателя. Шины для подключения линии средней частоты выведены через боковую стенку. Кронштейн с панелями с зажимами для подключения питания вспомогательных цепей, дистанционного пульта, обратной связи и блокировки расположены в нижней передней части шкафа. ТПЧ имеет блокировку дверей, лампу освещения и розетку на 220 В для питания приборов, используемых при наладке преобразователя. На передней двери расположен пульт управления. В верхней части шкафа расположен блок контроллера (систему управления), представляющий собой кассету с блоками управления. В нижней части шкафа расположен сглаживающий реактор. На вертикальных рейках в средней части шкафа расположены два силовых блока: слева - выпрямитель, справа - инвертор. Автоматический выключатель расположен в глубине шкафа с левой стороны. В ТПЧ предусмотрена возможность подключения двух видов внешних блокировок, действующих:
· на снятие напряжения с нагрузки (внешние блокировки, связанные с протеканием и ритмичностью технологического процесса, на вызывающие возникновения развития аварийной ситуации);
· на полное обесточивание ТПЧ при возникновении аварии или нарушении требований безопасности. Имеется кнопка аварийного отключения.
ТПЧ имеет систему защиты, обеспечивающую локализацию неисправности и препятствующую развитию аварийной ситуации. Световая сигнализация идентифицирует вид неисправности.
При срабатывании любой из защит и отключении ТПЧ производится однократное автоматическое повторное включение (АПВ). При неудачном АПВ ТПЧ отключается, загорается табло АВАРИЯ на пульте управления и один из светодиодов на передней панели блока защиты контроллера, указывая на сработавший канал защиты.
ТПЧ оснащен следующими видами защит:
· защита от опрокидывания инвертора;
· защита от перегрева силовых элементов (защищаются сглаживающий реактор, силовые тиристорные блоки, панели с водоохлаждающими резисторами в блоках защиты инвертора);
· защита от перегрузки по напряжению;
· защита от перегрузки по току;
· защита от пробоя тиристоров инвертора (срабатывает при пробое или не восстановлении одного из тиристоров инвертора).
Предусмотрены также защиты от исчезновения напряжения на нагрузке или нарушении связи с нагрузкой. При этом выпрямитель ТПЧ переводится в инверторный режим, импульсы управления инвертором снимаются. Такой режим сохраняется до нажатия кнопки СТОП. Индикатором неисправности служат нулевые показания вольтметра на пульте управления. ТПЧ оснащен рядом блокировок. Имеются внутренние блокировки от открывания дверей, исчезновения силового питания или питания собственных нужд. При открывания дверей силовой выключатель отключает питание ТПЧ, одновременно включается лампа освещения шкафа. При исчезновении силового питания выключатель силовой отключается нулевым расцепителем рукавов и вспомогательных цепей целесообразно под шкафом ТПЧ оборудовать специальный канал.
2.7 Основные технические данные и характеристики тиристорных преобразователей частоты
|
№ |
Наименование параметра |
ТПЧ-16-1 |
ТПЧ-250-1 |
ТПЧ-350-1 |
ТПЧ-800-0,5 |
|
|
1. |
Номинальная выходная мощность, kW |
160 |
250 |
320 |
800 |
|
|
2. |
Номинальная выходная частота, kHz |
1 |
1 |
1 |
0,5 |
|
|
3. |
Напряжение выходное ( действующее значение ), V- номинальное значение, V- пределы изменения, V |
800150 - 800 |
800150 - 800 |
800150 - 800 |
1000150 - 1000 |
|
|
4. |
Допустимые отклонения выходного напряжения ( при работе с обратной связью по выходному напряжению ), % номинального:- при постоянных параметрах питающей сети и нагрузки- при допускаемых изменения величины питающего напряжения на входе- при изменениях активной составляющей выходного тока на 50% от установленного значения в рамках любых допускаемых значений параметров нагрузки и напряжения |
0,512 |
0,512 |
0,512 |
0,512 |
|
|
5. |
Номинальное напряжение на входе , V |
380 |
380 |
380 |
570 |
|
|
6. |
Допустимый ток на входе, не более , А |
320 |
500 |
680 |
1000 |
|
|
7. |
Охлаждение водяное принудительное, при этом:- номинальный расход воды , м /ч- перепад давления между входом и выходом при номинальном расходе, не более, Мра- мощность отводимых водой потер, не более, кW |
1,50,310 |
2,00,320 |
2,00,325 |
3,00,440 |
|
|
8. |
Уровень звука, не более, dBA |
80 |
80 |
80 |
80 |
|
|
9. |
Базовая мощность на выходе, kW, при частотах на выходе, кНz:0,5 и 1,02,44,0 |
160160125 |
250200130 |
350250160 |
800630500 |
|
|
10. |
Номинальный ток на выходе, ( основная гармоника ) А |
300 |
470 |
640 |
940 |
|
|
11. |
Коэффициент полезного действия |
94 |
94 |
94 |
94 |
|
|
12. |
Габаритные размеры:- длина- глубина- высота |
10008002100 |
10008002100 |
10008002100 |
120510002100 |
|
|
13. |
Масса, кг |
650 |
700 |
750 |
1250 |
3. Наладка ТПЧ
|
Неисправность |
Причина |
Порядок устранения |
|
|
Неисправности общего характера |
|||
|
При включенном главном выключателе и включении выключателя цепи управления и кнопки защиты линейный контактор не срабатывает |
Сгорел предохранитель цепи управления |
Заменить предохранитель; при повторном сгорании найти место короткого замыкания или заземления и устранить неисправность |
|
|
Не все контроллеры находятся в нуле-вом положении Отсутствует контакт в цепи нулевых кулачковых элементов Сгорела катушка линейного контактора Нарушен контакт максимального реле, |
Устранение неисправности в аппаратах |
||
|
При отпускании кнопки защиты линейный контактор отключается |
Неисправны вспомогательные контакты линейного контактора Нарушен контакт в цепях конечных выключателей |
Устранение неисправности в аппаратах |
|
|
При переводе рукоятки контроллера в первое рабочее положение срабатывает защита |
Замыкание на корпус одной из фаз статора электродвигателя или тормозного электромагнита Междуфазное замыкание в главной цепи |
Измерить сопротивление изоляции между корпусом и фазами Проверить отсутствие междуфазного замыкания в аппаратах, отсоединенных от двигателя и тормозного электромагнита, а также отдельно в электродвигателе и тормозном электромагните |
|
|
Неисправность |
Причина |
Порядок устранения |
|
|
Сгорание предохранителя цепи управления Короткое замыкание в цепи ротора на щеткодержателях, выводных зажимах резисторов, выводных зажимах роторных цепей Неисправность в цепи конечного выключателя проверяется возможностью работы в противоположном направлении движения ... |
Подобные документы
Применение трансформаторов в электросети для повышения напряжения генераторов и понижения напряжения линии передач. Принцип работы высокочастотных импульсных трансформаторов в блоках питания радиотехнических и электронных устройств (компьютеров).
презентация [1,2 M], добавлен 31.03.2015Основные типы двигателей, используемые для привода электрифицированных машин. Источники питания электроинструмента. Широтно-импульсная модуляция. Принципы построения преобразователей частоты. Требования, предъявляемые к электроприводу ручных машин.
лекция [214,2 K], добавлен 08.10.2013Назначение и применение преобразователей частоты Danfoss. Применение преобразователей частоты для привода вентилятора и дымососа. Выбор составляющих стенда: электродвигатель, генератор, нагрузка. Электрический монтаж оборудования, установка VLT 5004.
дипломная работа [2,9 M], добавлен 03.05.2012Разработка радиоизотопных, кремниевых источников питания. Изучение двух ступенчатых преобразователей. Описание различных полупроводниковых материалов для бетавольтаических преобразователей. Анализ энергии потерь электронов в полупроводниковой структуре.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 19.05.2015Выбор числа и мощности генераторов, преобразователей и аварийных источников электроэнергии. Разработка судовой электростанции рейдового буксирного теплохода, мощностью 800 л. Расчет судовых электрических сетей. Проверка генераторов по провалу напряжения.
курсовая работа [170,8 K], добавлен 09.09.2012Анализ принципа функционирования импульсных источников питания (ИИП), их основные параметры, характеристики и способы построения. Разновидности схемотехнических решений ИИП. Структурная и принципиальная схема. Виды входного и выходного напряжения ИИП.
научная работа [5,0 M], добавлен 01.03.2013Распределение генераторов между РУ ВН и РУ СН. Выбор генераторов и блочных трансформаторов. Схемы электроснабжения потребителей собственных нужд АЭС. Определение мощности дизель-генераторов систем надежного питания. Расчет токов короткого замыкания.
дипломная работа [381,1 K], добавлен 01.12.2010Схема преобразователя частоты и выбор элементов его защиты. Расчёт параметров выпрямителя, его силовой части и параметров силового трансформатора. Анализ функционирования систем управления управляемым выпрямителем и автономным инвертором напряжения.
курсовая работа [1015,1 K], добавлен 29.06.2011Расчет мощности двигателя, энергетических, естественных и искусственных механических и электромеханических характеристик системы электропривода. Выбор преобразовательного устройства, аппаратов защиты, сечения и типа кабеля. Расчет переходных процессов.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 16.03.2015Общие сведения об атомно-силовой микроскопии, принцип работы кантилевера. Режимы работы атомно-силового микроскопа: контактный, бесконтактный и полуконтактный. Использование микроскопа для изучения материалов и процессов с нанометровым разрешением.
реферат [167,4 K], добавлен 09.04.2018Источник питания как устройство, предназначенное для снабжения аппаратуры электрической энергией. Преобразование переменного напряжения промышленной частоты в пульсирующее постоянное напряжение с помощью выпрямителей. Стабилизаторы постоянного напряжения.
реферат [1,4 M], добавлен 08.02.2013Техническая характеристика основных узлов и механизмов электропривода со встроенной моментной муфтой. Выбор рода тока и напряжения принципиальной электрической схемы. Проектирование режимов работы электропривода. Расчет защитной аппаратуры силовой цепи.
курсовая работа [225,2 K], добавлен 04.03.2016Импульсные стабилизаторы постоянного напряжения. Разработка импульсного стабилизатора напряжения понижающего типа и его принципиальной схемы. Расчет силовой части, коэффициента полезного действия. Структура блока управления, требования к его узлам.
курсовая работа [74,9 K], добавлен 29.09.2011Выбор силовой части электропривода. Оптимизация контуров регулирования: напряжения, тока и скорости. Статические характеристики замкнутой системы. Расчет динамики электропривода. Расчет его статических параметров. Двигатель и его паспортные данные.
курсовая работа [357,2 K], добавлен 15.11.2013Расчет мощности двигателя электропривода грузоподъемной машины. Выбор элементов силовой части электропривода. Расчет доводочной скорости. Построение нагрузочной диаграммы и тахограммы работы двигателя. Проверка двигателя по пусковым условиям и теплу.
курсовая работа [251,3 K], добавлен 16.12.2012Что такое трансформатор. Явление электромагнитной индукции. Схема, устройство и принцип действия. Трансформатор тока и напряжения, силовой и разделительный трансформатор, автотрансформатор. Повышение и понижение напряжения с помощью трансформатора.
презентация [3,2 M], добавлен 27.05.2015Разложение периодической функции входного напряжения в ряд Фурье. Расчет гармонических составляющих токов при действии на входе цепи напряжения из 10 составляющих. Построение графика изменения входного напряжения и тока в течение одного периода в 1 ветви.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 10.04.2014Ознакомление с историей создания генераторов электромагнитного излучения. Описание электрической схемы и изучение принципов работы полупроводникового лазера. Рассмотрение способов применения лазера для воздействия на вещество и для передачи информации.
курсовая работа [708,7 K], добавлен 08.05.2014Классификация насосов по принципу действия и назначению, методы их регулирования. Сведения о частотно-регулируемом электроприводе, преимущества его использования в технологических процессах. Структура частотного преобразователя, принцип его работы.
реферат [325,5 K], добавлен 10.02.2017Конденсаторы для электроустановок переменного тока промышленной частоты. Конденсаторы повышенной частоты. Конденсаторы для емкостной связи, отбора мощности и измерения напряжения. Выбор элементов защиты конденсаторов и конденсаторных установок.
реферат [179,4 K], добавлен 16.09.2008
