Частотный пуск асинхронных двигателей

.

Наибольшее влияние на асинхронные двигатели с.н. энергоблока ПГУ оказывает асинхронный двигатель ГДК. Ниже приведены результаты исследования частотного пуска двигателя ГДК.

Математическая модель частотно-регулируемого привода выполнена в виде преобразователя частоты с промежуточным звеном постоянного тока, построенной по схеме выпрямитель — автономный инвертор (рис. 11.11, а).

Переменное напряжение питающей сети ивх с постоянной амплитудой и частотой (рис. 11.11,6) поступает на неуправляемый выпрямитель I (см. рис. 11.11, а). Для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения (/выпр (рис. 11.11, в) используется фильтр 2. Выпрямитель и емкостный фильтр 2 образуют звено постоянного тока. С выхода фильтра постоянное напряжение II^ (рис. 11.11, г) поступает на вход автономного импульсного инвертора 3 на основе силовых биполярных транзисторов с изолированным затвором ЮВТ.

В инверторе осуществляется преобразование постоянного напряжения V^ (см. рис. 11.11, г) в трехфазное импульсное напряжение ни изменяемой амплитуды и частоты и ток /вых изменяющийся по синусоидальному закону (рис. 11.11, д, е). 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. В настоящей модели рассматривается общий метод генерации ШИМ импульсов, который использует сравнение выходного напряжения, чтобы синтезировать импульсы с частотой 50 Гц в частоту переключения 1080 Гц. Выходное импульсное напряжение ыи (межфазное напряжение выходной мощности) является функцией постоянного входного напряжения и^ и коэффициента модуляции т:

Для исследования влияния частотно-регулируемого привода на пусковой ток АД моделировался процесс запуска асинхронного двигателя ГДК методом прямого пуска и пуска через частотный преобразователь. Результаты расчета приведены в табл. 11.4 и на рис. 11.12— 11.15.

Структурная схема частотного преобразователя, управляемого ШИМ-генератором

Рис. 11.11. Структурная схема частотного преобразователя, управляемого ШИМ-генератором

Таблица 11.4

Результаты расчета процесса пуска АД ГДК

Вид пуска

Аюм ’ ^

^пуск’ ^

Время пуска, с

^иуск> 0 е-

Прямой

700

4600

2,5

2,92

Частотно-регулируемый

700

2050

4

6,57

Ток статора асинхронного двигателя ГДК при прямом пуске

Рис. 11.12. Ток статора асинхронного двигателя ГДК при прямом пуске

Частота вращения асинхронного двигателя ГДК при прямом пуске

Рис. 11.13. Частота вращения асинхронного двигателя ГДК при прямом пуске

Ток статора асинхронного двигателя ГДК при частотном пуске

Рис. 11.14. Ток статора асинхронного двигателя ГДК при частотном пуске

Анализ результатов расчета показал, что применение частотно-регулируемых преобразователей для пуска асинхронного двигателя ГДК позволило снизить значение пускового тока более чем в 2 раза. Однако вследствие снижения пускового тока время нарастания электромагнитного момента до номинального значения увеличивается и, как следствие, увеличивается время пуска. Опыт

Частота вращения асинхронного двигателя ГДК

Рис. 11.15. Частота вращения асинхронного двигателя ГДК

моделирования таких систем показывает, что значение пускового тока АД, питающегося от тиристорного преобразователя, можно варьировать в интервале от 2 до 5 о.е.

На основании проведенного моделирования можно сделать вывод, что применение частотно-регулируемых приводов для пуска мощных асинхронных двигателей позволяет существенно снизить их пусковые токи и тем самым обеспечить более благоприятные условия пуска. Это особенно важно при пуске асинхронных двигателей в автономных энергосистемах, где мощность нагрузки является соизмеримой с мощностью генераторов.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >