Mga paraan upang mapataas ang kasalukuyang dalas

Ang pinakasikat na paraan ng pagtaas (o pagpapababa) ng dalas ng kasalukuyang ngayon ay ang paggamit ng frequency converter. Ginagawang posible ng mga frequency converter na makakuha mula sa single-phase o tatlong-phase na alternating current na may pang-industriya na frequency (50 o 60 Hz) ng isang kasalukuyang na may kinakailangang frequency, halimbawa mula 1 hanggang 800 Hz, sa power single-phase o tatlong- phase-phase motors.

Kasama ng mga electronic frequency converter, upang madagdagan ang kasalukuyang dalas, ginagamit din ang mga electric induction frequency converter, kung saan, halimbawa, ang isang asynchronous na motor na may rotor ng sugat ay gumagana nang bahagya sa generator mode. Mayroon ding mga umformer — mga generator ng makina, na tatalakayin din sa artikulong ito.

Mga electronic frequency converter

Nagbibigay-daan sa iyo ang mga electronic frequency converter na maayos na kontrolin ang bilis ng mga kasabay at asynchronous na motor dahil sa isang maayos na pagtaas sa dalas ng output ng converter sa itinakdang halaga. Ang pinakasimpleng diskarte ay ibinibigay sa pamamagitan ng pagtatakda ng isang pare-parehong katangian ng V / f, at ang mas advanced na mga solusyon ay gumagamit ng kontrol ng vector.

Mga converter ng dalaskaraniwang may kasamang rectifier na nagko-convert ng power-frequency alternating current sa direct current; pagkatapos ng rectifier mayroong isang inverter sa pinakasimpleng anyo nito, batay sa PWM, na nagko-convert ng pare-parehong boltahe sa isang alternating load current, at ang dalas at amplitude ay naitakda na ng gumagamit, at ang mga parameter na ito ay maaaring mag-iba mula sa mga parameter ng network ng pataas o pababa ang input.

Ang output module ng isang electronic frequency converter ay kadalasang isang thyristor o transistor bridge na binubuo ng apat o anim na switch na bumubuo ng kinakailangang kasalukuyang para matustusan ang load, lalo na ang electric motor. Ang isang EMC filter ay idinagdag sa output upang pakinisin ang ingay sa output boltahe.

Tulad ng nabanggit sa itaas, ang isang electronic frequency converter ay gumagamit ng mga thyristor o transistor bilang mga switch para sa operasyon nito. Ang isang microprocessor module ay ginagamit upang kontrolin ang mga susi, na nagsisilbing isang controller at sa parehong oras ay gumaganap ng isang bilang ng mga diagnostic at proteksiyon function.

Samantala, ang mga frequency converter ay nasa dalawang klase pa rin: direct-coupled at DC-coupled. Kapag pumipili sa pagitan ng dalawang klase na ito, ang mga pakinabang at disadvantage ng parehong uri ay tinitimbang at ang kaangkupan ng isa o ang isa upang malutas ang isang kagyat na problema ay tinutukoy.

Direktang komunikasyon

Ang mga direct-coupled converter ay nakikilala sa pamamagitan ng katotohanan na gumagamit sila ng isang kinokontrol na rectifier, kung saan ang mga pangkat ng mga thyristor ay sunud-sunod, pag-unlock, ilipat ang pagkarga, halimbawa, ang mga windings ng motor, nang direkta sa supply network.

Bilang resulta, ang mga bit ng grid voltage sine wave ay nakuha sa output, at ang katumbas na dalas ng output (para sa motor) ay nagiging mas mababa kaysa sa grid, sa loob ng 60% nito, iyon ay, mula 0 hanggang 36 Hz para sa isang 60 Hz input.

Ang ganitong mga katangian ay hindi nagpapahintulot na baguhin ang mga parameter ng kagamitan sa industriya sa isang malawak na hanay, samakatuwid ang pangangailangan para sa mga solusyon na ito ay mababa. Bilang karagdagan, ang hindi naka-lock na mga thyristor ay mahirap kontrolin, ang gastos ng mga circuit ay nagiging mas mataas at mayroong maraming ingay sa output, kinakailangan ang mga compensator, at bilang isang resulta, ang mga sukat ay mataas at ang kahusayan ay mababa.

Koneksyon ng DC

Higit na mas mahusay sa paggalang na ito ay ang mga frequency converter na may binibigkas na direktang kasalukuyang koneksyon, kung saan una ang alternating mains kasalukuyang ay itinutuwid, sinala at pagkatapos ay muli sa pamamagitan ng isang circuit ng mga electronic switch ito ay na-convert sa alternating kasalukuyang ng kinakailangang dalas at amplitude. Dito maaaring mas mataas ang dalas. Siyempre, medyo binabawasan ng dobleng conversion ang kahusayan, ngunit tumutugma lang ang mga parameter ng dalas ng output sa mga kinakailangan ng user.

Upang makakuha ng isang purong sine wave sa mga windings ng motor, ginagamit ang isang inverter circuit, kung saan ang boltahe ng nais na hugis ay nakuha salamat sa pulse width modulation (PWM)… Ang mga electronic switch dito ay lock-in thyristors o IGBT transistors.

Ang mga thyristor ay nakatiis ng malalaking impulse currents, kumpara sa mga transistor, na ang dahilan kung bakit sila ay lalong gumagamit ng mga thyristor circuit, kapwa sa mga direktang converter ng komunikasyon at sa mga nagko-convert na may intermediate na DC na link, ang kahusayan ay hanggang sa 98%.

Para sa kapakanan ng pagiging patas, tandaan namin na ang mga electronic frequency converter para sa power network ay isang non-linear load at bumubuo ng mas mataas na harmonics dito, na lumalala sa kalidad ng kuryente.

Motor generator (umformer)

Upang mai-convert ang koryente mula sa isa sa mga anyo nito patungo sa isa pa, lalo na, upang madagdagan ang dalas ng kasalukuyang, nang hindi kinakailangang gumamit ng mga elektronikong solusyon, ang tinatawag na mga umformer - mga generator ng motor - ay ginagamit. Ang ganitong mga makina ay gumaganap bilang isang konduktor ng kuryente, ngunit talagang walang direktang conversion ng kuryente, tulad ng sa isang transpormer o sa isang electronic frequency converter, tulad nito.

Ang mga sumusunod na opsyon ay magagamit dito:

• direktang kasalukuyang maaaring ma-convert sa alternating kasalukuyang na may mas mataas na boltahe at ang kinakailangang dalas;

• direktang kasalukuyang maaaring makuha mula sa alternating kasalukuyang;

• direktang mekanikal na conversion ng dalas na may pagtaas o pagbaba nito;

• pagkuha ng tatlong-phase na kasalukuyang na may kinakailangang dalas mula sa isang single-phase na kasalukuyang sa dalas ng mains.

Sa canonical form nito, ang motor-generator ay isang de-koryenteng motor na ang baras ay direktang konektado sa generator. Ang isang nagpapatatag na aparato ay naka-install sa output ng generator upang mapabuti ang dalas at amplitude na mga parameter ng nabuong kuryente.

Sa ilang mga modelo ng umformers, ang armature ay naglalaman ng mga coils at isang motor at generator na kung saan galvanically isolated, at ang mga wire ay konektado sa kolektor at sa mga output ring, ayon sa pagkakabanggit.

Sa iba pang mga bersyon, may mga karaniwang windings para sa parehong mga alon, halimbawa, walang kolektor na may slip rings upang i-convert ang bilang ng mga phase, ngunit ang mga taps ay ginawa mula sa stator winding para sa bawat isa sa mga output phase.Kaya ang isang induction machine ay nagko-convert ng single-phase current sa tatlong-phase na kasalukuyang (karaniwang magkapareho sa pagtaas ng dalas).

Kaya, pinapayagan ka ng motor-generator na baguhin ang uri ng kasalukuyang, boltahe, dalas, bilang ng mga phase. Hanggang sa 70s, ang mga converter ng ganitong uri ay ginamit sa kagamitang militar ng USSR, kung saan pinalakas nila, lalo na, ang mga aparatong lampara. Ang single-phase at three-phase converter ay binibigyan ng pare-parehong boltahe na 27 volts, at ang output ay isang alternating voltage ng 127 volts 50 hertz single-phase o 36 volts 400 hertz three-phase.

Ang kapangyarihan ng naturang mga transformer ay umabot sa 4.5 kVA. Ang mga katulad na makina ay ginagamit sa mga de-koryenteng lokomotibo, kung saan ang direktang boltahe na 50 volts ay na-convert sa isang alternating boltahe na 220 volts na may dalas na hanggang 425 hertz sa pagpapagana ng mga fluorescent lamp at 127 volts 50 hertz para sa mga pampasaherong shaver. Ang mga unang computer ay kadalasang ginagamit ng mga umformer para paganahin ang mga ito.

Hanggang ngayon, ang mga umformer ay matatagpuan dito at doon: sa mga trolleybus, sa mga tram, sa mga de-koryenteng tren, kung saan sila ay naka-install upang makakuha ng isang mababang boltahe para sa powering control circuits. Ngunit ngayon sila ay halos ganap na inilipat sa pamamagitan ng mga solusyon sa semiconductor ( thyristors at transistor).

Ang mga motor-generator converter ay mahalaga para sa isang bilang ng mga pakinabang. Una, ito ay isang maaasahang galvanic isolation ng output at input power circuits. Pangalawa, ang output ay ang purest sine wave na walang pagbaluktot, walang ingay. Ang aparato ay napaka-simple sa disenyo at samakatuwid ang pagpapanatili ay medyo mapamaraan.

Ito ay isang madaling paraan upang makakuha ng tatlong yugto ng boltahe. Ang inertia ng rotor ay nagpapakinis sa kasalukuyang mga spike kapag ang mga parameter ng pagkarga ay biglang nagbabago.At siyempre, napakadaling ibalik ang kuryente dito.

Hindi nang walang mga bahid nito. Ang mga umformer ay may mga gumagalaw na bahagi at samakatuwid ang kanilang mapagkukunan ay limitado. Masa, timbang, kasaganaan ng mga materyales at, bilang isang resulta, isang mataas na presyo. Maingay na trabaho, vibrations. Ang pangangailangan para sa madalas na pagpapadulas ng mga bearings, paglilinis ng mga kolektor, pagpapalit ng mga brush. Ang kahusayan ay nasa loob ng 70%.

Sa kabila ng mga disadvantages, ang mga mekanikal na generator ng motor ay ginagamit pa rin sa industriya ng kuryente upang mag-convert ng malalaking kapangyarihan. Sa hinaharap, maaaring tumulong ang mga generator ng motor na tumugma sa 60 at 50 Hz grids o magbigay ng mga grids ng mas mataas na kinakailangan sa kalidad ng kuryente. Ang pagpapagana ng rotor windings ng makina sa kasong ito ay posible mula sa isang low-power solid-state frequency converter.