مبدأ العمل لمقاوم الفرامل في محول التردد

في العمل الفعلي ، غالبًا ما يغير محول السرعة سرعة المحرك بشكل متكرر ، ويبدأ ويتوقف بشكل مستمر. هذه بيئة العمل تجعل تيار الدائرة العاملة يتغير باستمرار ويظهر الجهد العكسي. إذا لم يتم تصميم دائرة معقولة ، فغالبًا ما يتسبب ذلك في أضرار لا رجعة فيها لمعدات التحكم!

نظرًا لمزايا تنظيم السرعة السلس ، والمدى الكبير ، والتيار المباشر الصغير ، تم استخدام تنظيم سرعة التردد المتغير على نطاق واسع في تنظيم سرعة المحرك في السنوات الأخيرة. في الإنتاج ، فإن المعدات ذات القصور الذاتي الكبير مثل مسودة المشجعين المستحثين ، فإن الحد من التردد السريع أو الإغلاق سوف يتسبب في تشغيل حماية الجهد الزائد للمحول ، مما يؤدي إلى إغلاق المعدات المتكرر. ستبدأ هذه المقالة من مبدأ العمل للمحركات غير المتزامنة ثلاثية الطور ومحولات التردد ، ويصف بإيجاز تطبيق مقاومات الفرامل في مثل هذه البيئات الصناعية.

1 مبدأ تنظيم السرعة للمحركات غير المتزامنة ثلاثية الطور

يتم توصيل المحركات غير المتزامنة ثلاثية الطور بالتيار المتناوب من ثلاث مراحل لإنشاء مجال مغناطيسي دوار. يقطع المجال المغناطيسي الدوار الموصل المغلق الدوار لتوليد تيار مستحث. يتفاعل تيار الدوار مع المجال المغناطيسي الثابت لتوليد القوة الكهرومغناطيسية ، مما يؤدي إلى الدوار إلى الدوران. نحدد السرعة المتزامنة مثل سرعة المجال المغناطيسي الدوار ، ويمثلها N 0 ؛ سرعة الإخراج الدوار هي N ؛ تسمى نسبة الفرق بين السرعة المتزامنة وسرعة الدوار إلى السرعة المتزامنة للحقل المغناطيسي معدل الانزلاق ، وتردد الطاقة ، و P هو عدد أزواج القطب الحركي.

السرعة المتزامنة: n {{0}} f/p ، معدل الانزلاق: s=(n 0- n)/n0 ، سرعة المحرك: n =60 f/p (1- s)

من الصيغة أعلاه ، يمكن ملاحظة أن تغيير تردد الطاقة ، وعدد زوج القطب ومعدل الانزلاق يمكن أن يحقق الغرض من تغيير سرعة المحرك. ومع ذلك ، في الممارسة العملية ، بمجرد أن تغادر المحركات العادية المصنع ، يتم إصلاح رقم زوج القطب ومعدل الانزلاق ، ولا يمكن تحقيق تنظيم السرعة بدون خطوة إلا عن طريق تغيير تردد الطاقة.

1 مبدأ بنية العاكس

1.1 يتكون العاكس من الدائرة الرئيسية ودائرة التحكم

الدائرة الرئيسية هي جزء تحويل تردد الطاقة ، والذي يتكون بشكل أساسي من ثلاثة أجزاء. ويتضمن "مقومًا" يحول التردد الصناعي إلى طاقة DC ، و "دائرة مرشح" تمتص نبض الجهد ، و "العاكس" الذي يحول DC إلى AC. دائرة التحكم هي دائرة توفر إشارات التحكم إلى الدائرة الرئيسية. ويشمل دوائر مثل التشغيل ، والكشف ، والكشف عن السرعة ، والقيادة ، والحماية.

1.2 ركز على مبدأ العمل للدائرة الرئيسية للعاكس

1.2.1 دائرة التصحيح VD 1- VD6 تشكل دائرة مقوم للكاملة موجة كاملة الجسر.

1.2.1 حلبة المرشح. الجهد المصحح هو جهد نابض ، ويلعب مكثف المرشح CL دور تصفية. نظرًا لأن مكثف تخزين الطاقة كبير ، فإن الجهد عبر المكثف هو 0 عند توصيل الطاقة. لذلك ، فإن التيار الشحن من مكثف المرشح CL كبير جدًا في لحظة السلطة. سيؤدي التيار المفرط إلى تلف أنبوب المقوم. من أجل الحد من تيار الشحن ، يتم توصيل Responge Resging Rs في سلسلة في لحظة السلطة على جسر المقوم. عندما يتم شحن CL إلى درجة معينة ، فإن ممرات التبديل ks القصيرة Rs.

1.2.3 دائرة العاكس. يقوم جسر العاكس الذي يتكون من V 1- V6 V6 إلى قوة التيار المتردد في طاقة التيار المتردد مع التردد القابل للتعديل والسعة. توفر الثنائيات الحرة D 1- D6 قناة للتيار التفاعلي للعودة إلى مصدر طاقة DC ؛ عندما يكون المحرك في حالة الكبح ، تعود الطاقة الكهربائية التي تم تجديدها إلى دائرة DC من خلال d 1- d6 ؛ عملية الانعكاس لـ V 1- V6 هي أن أنابيب العاكس في نفس ذراع الجسر يتم تشغيلها وإيقافها بالتناوب ، و D 1- D6 مطلوب أيضًا لتوفير مسار أثناء عملية التخفيف.

1.2.4 دائرة تخزين الطاقة والكبح. نظرًا لأن الجهد بين القطب C و Pole E يرتفع من ما يقرب من {3}} v إلى قيمة الجهد العاصمة UD في كل مرة يتم فيها تحول أنبوب العاكس V 1- V6 من الحالة إلى الحالة الإيقاف ، قد يضر الجهد العالي بشكل مفرط أنبوب العاكس. يتمثل دور المكثفات لتخزين الطاقة C1 و C2 في تقليل معدل نمو الجهد عند إيقاف تشغيل V {8}} V6 ؛ عندما يكون المحرك يخلط ، قد تتجاوز سرعة الدوار السرعة المتزامنة في هذا الوقت وتكون في حالة توليد الطاقة. سيتم تغذية الطاقة الحركية للنظام إلى بوسار ، مما تسبب في زيادة الجهد ، وقد يضر العاكس. يتم استخدام المقاوم الكبح RB لاستهلاك هذا الجزء من الطاقة.
2. مبدأ تنظيم السرعة للمحرك غير المتزامن ثلاثي الطور

يتم توصيل المحرك غير المتزامن من ثلاثة مراحل بالتيار المتناوب من ثلاثة مراحل لتوليد المجال المغناطيسي الدوار. يقطع المجال المغناطيسي الدوار الموصل المغلق الدوار لتوليد التيار المستحث. يتفاعل تيار الدوار مع المجال المغناطيسي الثابت لتوليد القوة الكهرومغناطيسية ، مما يؤدي إلى الدوار إلى الدوران. نحدد السرعة المتزامنة مثل سرعة المجال المغناطيسي الدوار ، ويمثلها N 0 ؛ سرعة الإخراج الدوار هي N ؛ تسمى نسبة الفرق بين السرعة المتزامنة وسرعة الدوار إلى السرعة المتزامنة في المجال المغناطيسي ، و F هو تردد إمدادات الطاقة ، و P هو عدد أزواج القطب المحرك.

السرعة المتزامنة: n {{0}} f/p ، slip: s=(n 0- n)/n0 ، سرعة المحرك: n =60 f/p (1- s)

من الصيغة أعلاه ، يمكن ملاحظة أن تغيير تردد إمدادات الطاقة ورقم زوج القطب ومعدل الانزلاق يمكن أن يحقق الغرض من تغيير سرعة المحرك. ومع ذلك ، في الممارسة العملية ، بمجرد أن تغادر المحركات العادية المصنع ، يتم إصلاح رقم زوج القطب ومعدل الانزلاق ، ولا يمكن تحقيق تنظيم السرعة بدون خطوة إلا عن طريق تغيير تردد إمدادات الطاقة.

3 توليد طاقة التغذية المرتدة الحركية ودور وحدة فرامل العاكس

في تنظيم سرعة التردد المتغير لمحبي المسودات المستحثة ، عندما تتطلب العملية أن يخلط المحرك ويتوقف بسرعة ، تتناقص السرعة المتزامنة للمحرك مع تردد الخرج للعاكس ، ولكن بسبب القصور الذاتي الكبير لهذه الأحمال ، لا يمكن تقليل سرعة الدوار للمحرك على الفور. عندما تكون السرعة المتزامنة أقل من سرعة الدوار ، يصبح ناتج عزم الدوران إلى عمود المحرك هو عزم الدوران الكبح ، الذي يقلل من سرعة المحرك. في هذا الوقت ، يصبح المحرك حالة توليد الطاقة ، ويتم تغذية الطاقة الكهربائية التي تم تجديدها مرة أخرى إلى دائرة التيار المستمر. نظرًا لأن الطاقة الكهربائية لدائرة التيار المستمر لا يمكن تغطيتها إلى شبكة الطاقة ، فهي لا تكفي الاعتماد فقط على امتصاص المقاومة للعاكس بقوة محدودة. يؤدي تراكم الشحن إلى ارتفاع الجهد بشكل مستمر ، وسوف يضر الجهد المفرط بالمكونات الداخلية. لضمان سلامة العاكس ، سيتم تنشيط حماية الجهد الزائد الداخلي ، مما يؤدي إلى توقف العاكس. للحفاظ على التشغيل المستقر للعاكس في مثل هذه البيئات الصناعية ، يجب استهلاك الطاقة الكهربائية التي تغذيها حالة فرامل توليد الطاقة المحرك.

من خلال تثبيت وحدة مقاوم للكبح في حافلة العاصمة في العاكس ، يتم استهلاك الطاقة الكهربائية التي تم تجديدها في شكل طاقة حرارة لتحقيق انخفاض سريع في السرعة أو وقوف السيارات. ويشمل وحدة الكبح ومقاوم الكبح. تتمثل وظيفة وحدة الفرامل في توصيل مقاوم الفرامل عندما يتجاوز UD الجهد لدائرة DC الحد المحدد ، بحيث يتم إطلاق الطاقة الكهربائية في شكل حرارة من خلال المقاوم. يمكن تقسيم وحدة مقاوم الفرامل إلى نوعين: مدمج وخارجي. السابق مناسب للمزولات للأغراض العامة ذات الطاقة المنخفضة ، أي الجزء الموضح في المربع المنقط في الشكل 1 ؛ نظرًا للمساحة الداخلية الصغيرة لظروف تبديد الحرارة المحدودة ، فإن هذا الأخير مناسب لمزولات الطاقة الأكبر أو ظروف العمل مع متطلبات خاصة للكبح.

عندما تتغير ظروف العمل ، يكون المحرك في حالة توليد الطاقة ، ويتم تغذية الطاقة مرة أخرى إلى دائرة التيار المستمر ، بحيث يزداد جهد الحافلة إلى قيمة التوصيل لوحدة الفرامل ، وتدفق التيار من خلال مقاوم الفرامل ويتم استهلاكها في شكل طاقة حرارة ، وتناقص سرعة المحرك ، وتناقص جهد الناقل أيضًا ؛ عندما ينخفض ​​جهد الحافلة إلى القيمة التي تحتاج إلى إيقاف تشغيل وحدة الفرامل ، يتم قطع أنبوب الطاقة لوحدة الفرامل ، ولا يتدفق تيار عبر مقاوم الفرامل ؛ تعمل وحدة الفرامل على موازنة جهد الحافلة عن طريق التشغيل وإيقاف تشغيلها بشكل متكرر لضمان التشغيل العادي للنظام.

4 تطبيق وحدة مقاوم الفرامل في الإنتاج

في مصنع كيميائي للفحم ، يتطلب استرداد البخار الفوري اثنين من المشجعين المسجلين ، مزودة بمحركات تردد متغيرة 18.5 كيلو وات ، ويتم التحكم في السرعة بواسطة محولات تردد. قيد الاستخدام ، نظرًا لعدم استقرار ضغط المدخل ، من أجل ضمان الإنتاج المستقر ، يكون تردد الإخراج لمحول التردد في مجموعة واسعة من التغييرات ، وغالبًا ما يكون من الضروري تقليل التردد بسرعة. نظرًا لأن محول التردد له سعة كبيرة وهو حمولة بالقصور الذاتي ، فإن تخفيض التردد السريع لمحول التردد يتسبب في حافلة DC لمحول التردد لتشكيل جهد مضخة يتجاوز القيمة المسموح بها في وقت قصير جدًا ، ويتم تنشيط إجراء الحماية. يتوقف محول التردد بشكل متكرر ولا يمكنه ضمان تشغيل مستقر ، والذي يكون له تأثير خطير على الإنتاج. تم حل مشكلة الإنتاج هذه عن طريق إضافة وحدة الفرامل ومقاوم الفرامل.

عن طريق إضافة وحدة مقاوم الفرامل ، يتم استهلاك الطاقة الكهربائية في شكل الطاقة الحرارية على مقاوم الفرامل ، وبالتالي حل عدم الاستقرار الناجم عن إجراء الحماية الناجم عن محول التردد الذي يقود حملًا كبيرًا بالقصور الذاتي أو تخفيض التردد السريع أو وقوف السيارات السريع. جعل تنظيم سرعة التردد المتغير يستخدم على نطاق أوسع في الإنتاج الصناعي.