Преобразователи частоты
Рассмотрение типов преобразователей: преобразователей с промежуточным звеном постоянного тока и с непосредственной связью. Характеристика принципа работы преобразователей частоты с нулевым выводом трансформатора. Анализ метода получения синусоидальности.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | доклад |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 21.10.2014 |
| Размер файла | 57,4 K |
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.
4
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
1. Преобразователи частоты
1.1. Понятие преобразователей частоты
1.1.1. Преобразователи частоты с промежуточным звеном
1.1.2. Преобразователи частоты с нулевым выводом трансформатора
1.1.3. Независимые от сети преобразователи частоты
1. Преобразователи частоты
1.1 Понятие преобразователей частоты
Для преобразования частоты сетевого напряжения служат два типа преобразователей: преобразователи с промежуточным звеном постоянного тока и преобразователи с непосредственной связью.
Автономные инверторы могут преобразовывать постоянное напряжение в переменное. Они позволяют получить любую частоту и разнообразные формы выходных переменных напряжений, о чем мы упоминали при изучении принципа их работы.
1.1.1 Преобразователи частоты с промежуточным звеном
На рис. 14.1. показана блок схема преобразователя частоты.
В - вентильный преобразователь выпрямляет трехфазный переменный той ток сети, частота которого f1, а напряжение U1.
Ф - сглаживающий фильтр, не пропускающий на выход переменные гармонические колебания. Он подает на следующий блок постоянную составляющую сигнала.
АИ - автономный инвертор, который преобразует постоянное напряжение в переменное. Частота переменного тока f2, а напряжение U2.
СУВ - система управления вентильным преобразователем управляет временем включения вентилей, и тем самым, изменяет величину выпрямленного напряжения.
СУИ - система управления инверторным преобразователем управляет скоростью включения вентилей, и тем самым, изменяет величину частоты выпрямленного напряжения.
В результате, при одновременной работе систем управления на выходе такого преобразователя могут меняться частота и величина переменного напряжения в заданном направлении.
Такой преобразователь имеет очень широкий диапазон регулирования напряжения и частоты в любую, относительно номинальных значений, сторону.
Недостаток:
из-за потерь в двух преобразователях к.п.д. установки снижается.
Вес и стоимость установки высокие.
Преобразователи частоты с непосредственной связью позволяют только уменьшать частоту питающей сети переменного тока. Регулирование напряжения в них происходит только благодаря трансформаторам. Плавная регулировка частоты и напряжения в этом виде преобразователей частоты исключена.
1.1.2 Преобразователи частоты с нулевым выводом трансформатора
Схема преобразователя с нулевым выводом трансформатора приведена на рис. 14.2. В каждую фазу включают по два встречно включенных тиристора. Выводы тиристоров, не подсоединенные к сети переменного тока, объединяют и соединяют с одним концом нагрузки.
Второй конец нагрузки соединяют через три, соединенных по способу звезда, дросселя к фазам сети переменного тока.
Вначале, последовательно друг за другом, включают вентили анодной группы VS1, VS2 и VS3, когда на их анодах появляется положительное напряжение соответствующих фаз А.В и С. В нагрузке появляется пульсирующее напряжение положительной полярности (рис. 14.3) такое же, как и в трехфазной схеме выпрямления с нулевым выводом.
Спустя период начинают включать вентили катодной группы VS4, VS5 и VS6, когда на их катодах появляется наибольшее напряжение отрицательной полярности соответствующих фаз А, В ис. При этом ток нагрузки изменяет свое направление, хотя форма тока нагрузки одинакова с формой полуволны тока положительной полярности. Между выходными импульсами напряжения может иметь место разрыв тока так, как показано на рис. 14.3. В результате видим, что период напряжения нагрузки больше периода напряжения сети. В результате частота напряжения нагрузки тоже меньше частоты сети переменного тока.
Напряжение и ток нагрузки не являются чисто синусоидальными. Синусоидальность можно получить, если последовательно с нагрузкой поставить резонансный фильтр, настроенный, в общем случае, на частоту
Здесь - число фаз питающей сети (50 Гц), n - число полуволн первичного напряжения, помещенные в полуволне вторичного напряжения. Так для трехфазной сети переменного тока в нашем случае получим частоту f = 16,7 Гц. преобразователь ток синусоидальность
Регулировка частоты здесь дискретная. Чтобы изменять частоту плавно, нужно между импульсами выходного напряжения вводить паузу, как показано на диаграммах напряжений. Однако нужно иметь в виду, что ток при этом может стать прерывистым.
1.1.3 Независимые от сети преобразователи частоты
Преобразование частоты возможно несколькими способами, но в их основе лежит преобразование постоянное напряжения в переменное напряжения заданной частоты, формы сигнала и мощности. По существу это генераторы электрических сигналов. Для преобразование частоты сети переменного тока в настоящее время используют преобразователи, структурная схема которого приведена на рис. 14.4.
Здесь блоки выполняют такие операции:
ВП - вентильный преобразователь, который преобразует энергию сети в энергию выпряммленного напряжения;
Ф - фильтр, пропускающий в следующий блок только постоянную составляющую;
Г - генератор, настроенный на требуемую частоту с заданной формой выходного напряжения;
ВчТр - высокочастотный трансформатор, который выполняют на ферритовом магнитопроводе, что уменьшает габариты такого трансформатора.
По такому принципу в настоящее время устроены энергосберегающие лампы для осветительной сети. В них переменное напряжение преобразуется в постоянное напряжение. Затем постоянное напряжение поступает на генератор, в котором постоянное напряжение преобразуется в переменное напряжение частоты порядка 50 кГц. С помощью высокочастотного трансформатора переменное напряжение высокой частоты увеличивают относительно напряжения сети в несколько раз. Это напряжение подается на лампу освещения. В результате лампа работает в форсированном режиме. Нить накала в таких лампах не нужна так как разряд обеспечивается через тлеющий разряд.
В радиотехнике используют другой способ получения иной частоты. Для этого первичный сигнал делают отличным от синусоидального сигнала, например, П - образные импульсы. Затем ставят резонансный фильтр, настроенный на нужную частоту. Обычно его настраивают на гармонику, которая имеется в П - образном сигнале. В результате на выходе фильтра получают синусоидальное напряжение нужной нам частоты. Затем это напряжение усиливают до требуемого значения или до необходимой мощности. К сожалению, этот способ сложен в реализации и достаточно дорогостоящий.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
История развития электромеханических преобразователей. Электромеханические преобразователи постоянного тока. Серводвигатели и мотор-ролики. Синхронные и асинхронные двигатели. Сопоставление достоинств и недостатков электромеханических преобразователей.
реферат [786,6 K], добавлен 07.03.2012Рассмотрение двухзвенных преобразователей с импульсным регулированием выходного напряжения или тока как основных преобразователей для высококачественных электроприводов. Виды тока коллекторного двигателя постоянного тока, который получает питание от ИП.
презентация [366,0 K], добавлен 21.04.2019Назначение 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 03.05.2012Особенности управления электродвигателями переменного тока. Описание преобразователя частоты с промежуточным звеном постоянного тока на основе автономного инвертора напряжения. Динамические характеристики САУ переменного тока, анализ устойчивости.
курсовая работа [619,4 K], добавлен 14.12.2010Изучение метрологии как наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и точности. Характеристика и сущность преобразователей термоэлектрических. Общие технические требования термопары. Методика поверки. Расчет методом прямых измерений.
курсовая работа [143,9 K], добавлен 29.06.2015Питание двигателя при регулировании скорости изменением величины напряжения от отдельного регулируемого источника постоянного тока. Применение тиристорных преобразователей в электроприводах постоянного тока. Структурная схема тиристорного преобразователя.
курсовая работа [509,4 K], добавлен 01.02.2015Разработка асинхронного электропривода с тиристорным преобразователем частоты с промежуточным звеном постоянного тока для конденсатного насоса и электроснабжение промышленных предприятий. Выбор электродвигателя, его проверка на перегрузочную способность.
курсовая работа [697,1 K], добавлен 05.02.2013Физические основы фотоэлектрического метода, р-п перехода в полупроводниках. Диоды и триоды. Структура для термовольтаических преобразователей. Расчет распределения примеси при одностадийной и двухстадийная диффузии. Расчет глубины залегания р-п перехода.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 24.09.2010Сущность и типы тепловых преобразователей, принцип их действия и назначение, сферы практического использования, этапы изготовления. Характеристика стандартных общепринятых типов подключения термопары к измерительным и преобразовательным приборам.
презентация [331,6 K], добавлен 27.06.2014Источники вторичного электропитания как неотъемлемая часть любого электронного устройства. Рассмотрение полупроводниковых преобразователей, связывающих системы переменного и постоянного тока. Анализ принципов построения схем импульсных источников.
дипломная работа [973,7 K], добавлен 17.02.2013Разработка 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 19.05.2015Сущность, конструкции и принцип действий преобразователей сигналов, обозначение их параметров. Строение и назначение манометра САПФИР – 22ДИ, а также особенности поступления электрического сигнала к нему. Принцип действия различных видов преобразователей.
лабораторная работа [106,5 K], добавлен 12.01.2010Рассмотрение понятия, назначения и классификации силовых трансформаторов напряжения, условия включения их на параллельную работу. Описание конструкции и принципа работы преобразователей стержневых, броневых, тороидальных и с масляным охлаждением.
контрольная работа [2,3 M], добавлен 12.12.2010Определение понятия электропривода, классификация и типы двигателей мехатронных систем. Мотор-редукторы: коллекторные двигатели постоянного тока. Устройство электродвигателя и принцип его работы, область его использования. Расчёт ленточного конвейера.
курсовая работа [707,9 K], добавлен 04.04.2012Построение характеристик насоса для различных скоростей и нагрузочной кривой. Определение параметров схемы замещения асинхронного двигателя. Основные преимущества преобразователей частоты Abs-Drive: их функциональная схема и технические характеристики.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 07.06.2013Классификация и разновидности широтно-импульсных преобразователей, их функциональные особенности и сферы применения. Внутреннее устройство и принцип работы преобразователя ТЕ9, расчет параметров силового каскада. Экономические показатели проекта.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 23.08.2015Двигатели постоянного тока, их применение в электроприводах, требующих широкого плавного и экономичного регулирования частоты вращения, высоких перегрузочных пусковых и тормозных моментов. Расчет рабочих характеристик двигателя постоянного тока.
курсовая работа [456,2 K], добавлен 12.09.2014Основные 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 08.10.2013Выбор рациональной схемы управляемого выпрямителя, силовая часть электропривода. Расчет и выбор преобразовательного трансформатора, тиристоров, сглаживающего реактора. Расчет двухзвенного преобразователя частоты для частотно-регулируемого электропривода.
курсовая работа [850,2 K], добавлен 07.11.2009Структурная схема контроля трансформаторных подстанций. Характеристика семейства PROFIBUS. Принцип действия измерительного трансформатора постоянного тока. Режим управления преобразователем частоты. Оценка погрешности каналов измерения напряжения и тока.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 29.05.2010
