Cercetare privind comutarea conversiei de frecvență a motoarelor cu curent trifazat cu fază și fără impact
1 fundal de aplicație
Se propune fundalul invertorului cu aceeași fază și fără impact. Producătorul actual al invertorului principal are doar o schemă simplă de conversie a puterii care nu ia în considerare faza de rețea. Dezavantajul este că acesta este comutat de la comanda invertorului la frecvența de alimentare, deoarece motorul are un puternic EMF Back, când fazele fazei rețelei și EMF-ul motorului înapoi sunt incoerente, deși amplitudinile de tensiune sunt aceleași, tensiunea diferența cauzată de diferența de fază poate fi apropiată de amplitudinea tensiunii rețelei. Diferența de tensiune se aplică la înfășurarea statorului a motorului, direct cu frecvența de alimentare. Situația de pornire este similară, astfel încât curentul de comutare poate ajunge de aproximativ 7 ori. Pe de o parte, curentul mare provoacă amplificarea capacității întreruptorului de joasă tensiune și a transformatorului de rețea, iar pe de altă parte, rotația cuplului rotorului, care poate afecta procesul de producție și poate deteriora mașinile și provoacă o scădere a vieții. Pentru motoarele sincrone, această problemă este extrem de gravă deoarece rotorul sincron al motorului este neambalat și, odată ce faza de comutare este inconsistentă și provoacă oscilații, poate dura mult timp sau chiar să fie atenuată la o stare stabilă.
Conectarea unui reactor trifazat la capătul de intrare al motorului poate îmbunătăți impactul în timpul comutării non-în fază, dar reactorul are o scădere semnificativă a tensiunii în timpul încărcării mari, rezultând o tensiune insuficientă de alimentare cu motor, care afectează eficiența motorului și crește cost și mărime. Soluția cea mai ideală este detectarea fazei rețelei și realizarea aceleiași comutări de fază.
2 scheme tradiționale de comutare directă și probleme
Schema de comutare directă, așa cum se arată în figura 1, are următoarele etape de control:
KM1 este închis, KM2 este închis, KM3 este deconectat, iar invertorul rulează la frecvența de alimentare de 50Hz.
Invertorul oprește ieșirea, KM2 este deconectat și KM3 este închis.
Deoarece motorul are încă o forță electromotoare puternică în spate după ce invertorul este oprit, faza sa și faza rețelei sunt aleatorii. Când fazele sunt complet coerente, nu există impact. Când diferența de fază atinge 180 °, se adaugă la înfășurarea motorului. Tensiunea atinge aproximativ 2 ori tensiunea rețelei. În acest moment, curentul de pornire este de până la 14 ori mai mare decât curentul nominal al motorului, ceea ce poate cauza declanșarea sau deteriorarea lagărului de transmisie.
3 Scheme și probleme cu tamponarea reactorului
Schema cu tamponarea reactorului, așa cum se arată în figura 2, este de a adăuga un reactor bazat pe schema de comutare directă și de a îmbunătăți inductanța liniară, astfel încât să reducă curentul mare cauzat de diferența mare de tensiune atunci când faza comutarea instant este inconsistentă. Această schemă poate reduce semnificativ curentul de pornire, dar reactorul de serie va cauza o scădere de tensiune mare. Prin urmare, după terminarea comutării, reactorul trebuie să fie scurtcircuitat, adică KM3 este închis.
