Частотный преобразователь VEB DDU – 380/390

Преобразователи частоты предназначены для непрерывного регулирования скорости вращения электродвигателей трехфазного тока. В основном они состоят из сетевого преобразователя (выпрямителя), промежуточного контура постоянного тока, преобразователя для питания электродвигателей (инвертора) и коммутирующих устройств, а также из устройств управления, регулирования и защиты.

Преобразователи частоты предусмотрены для работы в четырех квадрантах. За счет реверсирования напряжения промежуточного контура постоянного тока при сохранении направления тока в случае торможения возможна рекуперация электроэнергии. Предварительная установка заданных значений частоты или соответственно скорости вращения по выбору может осуществляться посредством системы цифрового задания (СЦЗ) или в виде постоянной уставки.

Преобразователи частоты типа DDU380/390 складываются из трех шкафов, а именно из:

- информационного шкафа SI

- тиристорного шкафа ST

- шкафа IC-цепей

На передней раме шкафа SI располагаются кассеты систем управления (GR 6110) и регулирования (GB 5600) преобразователя частоты и их источники питания, а на панели управления – защитные автоматы вспомогательных устройств и потенциометры-задатчики. В нижней части шкафа располагается главный ввод преобразователя частоты с силовым автоматом, трансформатор тока, коммутирующим реактором сетевого преобразователя и помехоподавляющими цепями.

На поясе измерительных приборов располагаются амперметр, частотомер и красная лампочка для аварийной сигнализации.

На передней двери размещены органы управления для включения и отключения преобразователя частоты, а также для подтверждения сигналов неисправности.

В шкафу ST находятся сетевой преобразователь, состоящий из шести тиристорных блоков, и преобразователь для питания электродвигателей, состоящий из шести тиристорных и шести диодных блоков. На входе и выходе преобразователя частоты, а также в промежуточной цепи постоянного тока предусмотрены металлооксидные варисторы (МОВ) для ограничения напряжений. Кроме того, в шкафу ST имеется кассета для контроля за работой преобразователя.

Шкаф SZ укомплектован двумя сглаживающими дросселями для промежуточного контура постоянного тока и коммутирующим устройством преобразователя для питания электродвигателей, состоящим из 6 дросселей и 24 конденсаторов. Коммутирующая емкость может быть согласована с электродвигателем посредством перемычек и болтовых клемм.

Для отвода тепла потерь у каждого из трех шкафов предусмотрен крышечный вентилятор.

Силовой контур ПЧ в основном состоит из ввода питания. Сетевого преобразователя, дросселя промежуточного контура и преобразователя для питания электродвигателей.

Преобразователь частоты питается через располагающийся в шкафу SI силовой автомат и коммутирующий дроссель сетевого преобразователя. В качестве сетевого преобразователя (выпрямителя) применяется неавтономный (ведомый сетью) преобразователь по симметричной шестифазной мостовой схеме.

Дроссель промежуточного контура служит для сглаживания тока и для гальванической развязки сетевого преобразователя и преобразователя для питания электродвигателей.

Автономный инвертор (преобразователь для питания электродвигателей) формирует из зависимого от нагрузки выпрямленного тока промежуточного контура (за счет соответствующего тактирования) трехфазную систему с прямоугольными фазными токами. На напряжение электродвигателя, которое в зависимости от нагрузки формируется синусоидально, наложены пики напряжений, возникающие в следствие переключения тока на индуктивностях рассеяния.

Инвертор работает по принципу пофазной коммутации, т.е. отпиранием тиристора следующей фазы автоматически прекращается протекание тока в фазе, которая до сих пор была токопроводящей. Для этого в шкафу SZ имеются коммутирующие конденсаторы, которые при отпирании последующего тиристора на выключаемый тиристор кратковременно подают напряжение в обратном направлении и способствуют мягкому переключению тока с одной фазы электродвигателя на другую. Диоды инвертора обеспечивают развязку коммутирующих конденсаторов и токоприемника.

ПЧ рассчитаны на работу в четырех квадрантах характеристики, т.е. на торможение и приведение в движение в обоих направлениях вращения. Схемное решение силовой части ПЧ при работе электродвигателей в генераторном режиме допускает реверсирование направления энергии за счет реверсирования напряжения промежуточного звена при измененном направлении протекания тока. Сетевой преобразователь при этом переводится в инверторный режим и рекуперирует тормозную энергию электропривода в трехфазную питающую сеть. Благодаря преобразователю частоты электродвигатели могут за счет одновременного изменения напряжения и частоты работать со своим предельным крутящим моментом. При реверсировании задания они затормаживаются с номинальным моментом и снова разгоняются до заданной скорости вращения в обратном направлении за счет изменения последовательности отпирания преобразователя, питающего электродвигатели, при приблизительно нулевой скорости вращения, т.е. за счет изменения направления вращения магнитного поля.

Параметры ПЧ:

· Вторичный 3-х фазный ток трансформатора (I_втор) = 3 х 0,66 А

· Максимальное число оборотов электродвигателя (n_max) = 1000 об/мин

· Максимальная скорость привода (v_max) = 10,2 м/с

· Выходное напряжение интегратора XI10:B9 (U_вых) = 6,7 В