МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
филиал ФГБОУ ВПО «УГАТУ» в г. Кумертау
Кафедра «Промышленная автоматика»
Л.Ю. Полякова
Методические указания
по выполнению курсовой работы по дисциплине
«Электропривод в АСУ ТП» на тему
«Преобразователи частоты для асинхронных электроприводов»
К
умертау
2011
Б БК 31.279
П 49
УДК 621.3
Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине «Электропривод в АСУ ТП» / Л.Ю.Полякова; филиал ФГБОУ ВПО «УГАТУ» в г.Кумертау – Кумертау: филиал ФГБОУ ВПО «УГАТУ», 2011. – 50 с.
Методические указания содержат методику проектирования преобразователей частоты для регулируемого электропривода.
Методические указания предназначены для выполнения курсовой работы по дисциплине «Электропривод в АСУ ТП» для студентов специальности 220301 «Автоматизация технологических процессов и производств (в машиностроении)» всех форм обучения.
Рассмотрены на заседании кафедры ПА протокол № 2 от 10.10.2011 года и рекомендованы к изданию Научно-методическим советом протокол №___ от ___________
© Полякова Л.Ю., 2011
© филиал ФГБОУ ВПО «УГАТУ» в г.Кумертау, 2011
Содержание
|
Введение
|
4 |
1 |
Преобразователи частоты с автономными инверторами |
5 |
1.1. |
Классификация преобразователей частоты для электропривода |
5 |
1.2 |
Способы регулирования выходного напряжения преобразователей частоты |
6 |
2 |
Автономные инверторы напряжения |
8 |
2.1 |
Принцип работы трехфазного автономного инвертора напряжения |
8 |
2.2 |
Принцип широтно-импульсной модуляции |
12 |
2.3 |
Принцип пространственно-векторной модуляции |
17 |
2.4 |
Сравнение автономных инверторов напряжения с различными видами модуляции |
20 |
2.5 |
Рекуперативное и динамическое торможение в двигателях при питании от ПЧ со звеном постоянного тока |
22 |
3 |
Автономные инверторы тока |
25 |
4 |
Расчет и выбор преобразователей частоты |
29 |
4.1 |
Расчет мощности ПЧ (инвертора) |
29 |
4.2 |
Расчет и выбор выпрямителя |
33 |
4.3 |
Расчёт параметров силового фильтра АИН с амплитудной модуляцией |
34 |
5 |
Пример выбора ПЧ и основных элементов его силовой схемы |
36 |
6 |
Промышленные преобразователи частоты с автономными инверторами |
40 |
6.1 |
Частотно-регулируемые асинхронные электроприводы серии ТРИОЛ AT |
40 |
6.2 |
Частотные электроприводы зарубежных фирм |
44 |
7 |
Методические указания по выполнению курсовой работы |
47 |
7.1 |
Задание на выполнение курсовой работы |
47 |
7.2 |
Содержание курсовой работы |
47 |
|
Список использованных источников |
49 |
Введение
Современный автоматизированный привод - это регулируемый электропривод. Совершенствование технологических процессов связано, как правило, с необходимостью регулирования рабочего режима машин и механизмов, что наиболее экономично осуществляется с помощью регулируемого электропривода.
В настоящее время считают необходимым применять регулируемый электропривод для механизмов, которые традиционно оснащались нерегулируемыми электроприводами с асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором. Это, например, турбомеханизмы, насосы, вентиляторы, компрессоры, экструдеры, дробильно-размольное оборудование, конвейеры, транспортёры и другие.
Массовое применение регулируемых электроприводов переменного тока стало возможным при создании новых средств электропривода и, в первую очередь, тиристорных и транзисторных преобразователей частоты. Следует отметить, что для подавляющего числа механизмов по техническим требованиям и в пределах реализуемой мощности машины электропривод может быть выполнен на основе асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором и преобразователем частоты.
В последние годы у нас в стране и за рубежом разрабатываются и выпускаются комплектные электроприводы, номенклатура и диапазон мощности которых непрерывно расширяются, а характеристики улучшаются [3,5,6,]. Современные системы частотного - регулируемого электропривода характеризуются применением преобразователей частоты, выполненных на транзисторных IGBT модулях, а также применением в структуре управления средств микропроцессорной техники, соответствующее программное обеспечение которых создает хорошие возможности для повышения гибкости управления, оптимизации его технико-экономических показателей.
Современный уровень силовой полупроводниковой техники и микропроцессорных средств управления позволяет строить системы регулируемого асинхронного электропривода, не уступающие по своим качествам и статическим характеристикам электроприводам постоянного тока, а по своим экономическим и эксплуатационным качеством во многом их превосходящие.
Настоящие методические указания являются первыми из серии методических работ, посвященных вопросам построения и расчета систем регулирования электроприводов с асинхронными двигателями. Рассматриваются классификация и принцип работы преобразователей частоты, принципы расчета и выбор преобразователей частоты с промежуточным звеном постоянного тока (с автономными инверторами).