По мнению специалистов ведущих фирм сша и германии электропривод на базе ад с фазным ротором обладает рядом преимуществ

o способен развивать большую частоту вращения;

o не требует системы возбуждения;

o имеет меньшую кратность пусковых токов, что снижает влияние его на питающую сеть;

o малые перегревы при повторных пусках, что увеличивает срок службы АД;

o позволяет создавать относительно несложные системы автоматического регулирования (САР), особенно в диапазоне регулирования не более 1:2, 3, что облегчает работу тиристорных схем.

Прогресс в развитии силовой электроники и микроэлектроники обусловил совершенствование регулируемого электропривода на базе АД с фазным ротором.

Ø Способы регулирования частоты вращения АД с фазным ротором можно разделить на два класса:

Ø способы регулирования с рекуперацией энергии скольжения в питающую сеть;

Ø способы регулирования изменением сопротивления или тока в цепи ротора АД.

Ø Системами привода, реализующими первый способ, являются каскадные схемы включения преобразователей частоты и электрических машин: вентильно-машинные каскады, асинхронно-вентильные каскады (АВК) и машины двойного питания (МДП).

Наиболее универсальным вариантом каскадного электропривода является МДП, в которой обмотки статора подключаются 352


в общем случае к одному источнику переменного по амплитуде и частоте напряжения, а обмотки ротора - к другому. В обычной практике обмотки статора подключены к питающей сети стабильной частоты и лишь роторные обмотки к ТПЧ, с помощью которых становится возможным независимо регулировать активную мощность (частоту вращения и момент), а также реактивную мощность в обмотке статора АД и на входном фидере.

Основная сложность реализации МДП в том, что ток ротора АД имеет переменную частоту /„, пропорциональную скольжению S, а выходная частота ТПЧ для создания поля, способного взаимодействовать с полем ротора АД, должна изменяться в пределах от 0 до f0 5max. Эта проблема решена созданием асинхронно-вентильных каскадов (АВК).

Для насосов, требующих регулирования подачи в пределах ±40 %, во многих случаях оказывается экономически целесообразным применение дешевых и компактных каскадных схем, в которых преобразуется только энергия скольжения, подводимая к обмоткам ротора. С энергетической точки МДП и АДК примерно аналогичны и имеют высокий КПД.

Эти обстоятельства определили широкое применение АВК и машин двойного питания (МДП) за рубежом и в СССР для питательных насосов. Эти электроприводы отличает высокий уровень надежности с учетом возможности перехода при необходимости в нерегулируемый режим. Недостатком, обусловленным стремлением максимально уменьшить мощность и стоимость ТПЧ, является необходимость специальных мероприятий для обеспечения пуска и самозапуска.

В последнее время в области МДП ведутся работы с целью снижения влияния ТПЧ на сеть; повышения работоспособности регулируемого привода при колебаниях напряжения сети; расширения диапазона регулирования частоты вращения, устойчивости; улучшения технико-экономических показателей.

Производство АВК освоено практически всеми ведущими фирмами Европы, США, Японии. Основное их применение -насосы на тепловых электростанциях, в химической промышленности, водоснабжении. Стоимость этих приводов относительно невысокая, они мало влияют на сеть, есть возможность при аварии перейти в нерегулируемый режим.

Для повышения энергетической эффективности и уменьшения влияния на сеть фирмы Siemens (Германия), Brown Boveri Со, ВВС (Швейцария), Fuji (Япония) предпочитают применять для мощных насосов и вентиляторов двенадцатипульсные схемы ТПЧ.


Для уменьшения влияния на сеть может быть использована схема АВК, в которой инвертор подключен к вспомогательному синхронному генератору, соединенному с валом основного АД. Фирма Fuji ввела в эксплуатацию такие приводы мощностью 1450 и 1900 кВт. Эта схема может использоваться для привода мощных насосных систем.

При диапазоне регулирования частоты вращения до 1:2 обеспечивается точность поддержания частоты вращения ±(1-2) %.

Фирма Mitsubishi (Япония) выпускает регулируемый электропривод по схеме АВК, обладающий высоким КПД, компактностью, плавным пуском, простотой обслуживания, надежностью, точностью поддержания заданного значения частоты вращения в пределах ±1 % при диапазоне регулирования до 1:10.

Электропривод  по  схеме   машины  двойного   питания (МДП)

Данный тип электропривода в отличие от АВК имеет следующие достоинства, характерные для схемы МДП: возможность двухзонного регулирования и, как следствие этого, уменьшенную установленную мощность ТПЧ при том же диапазоне регулирования; возможность регулирования коэффициента мощности; отсутствие колебаний электромагнитного момента.

Основным недостатком каскадных электроприводов является наличие скользящего контактного узла у АД с фазным ротором, что снижает надежность его работы в реальных условиях эксплуатации.

Проблема может быть решена применением электропривода с использованием бесконтактной машины, принципиально представляющей собой каскадное соединение двух АД на одном валу.

В режиме МДП питание может осуществляться от сети напряжением 6 кВ или 10 кВ, а обмотка статора второй машины подключается к ТПЧ, обеспечивающему регулирование частоты, фазы и амплитуды тока. В качестве примера можно сказать, что основные параметры электродвигателя мощностью 1120 кВт (при 740 об/мин) составляют: напряжение - 6,3 кВ; КПД - 93,9 %; режим работы - продолжительный.

Отметим, что ВНИИЭ  лектромаш и ВНИИЭ в настоящее время разработаны и выпускаются регулируемые бесконтактные двигатели типа РБД по схеме МДП. Эти электроприводы обеспечивают двухзонное регулирование частоты вращения и предназначены для механизмов с вентиляторной нагрузкой для работы во взрывоопасных средах.

Электроприводы на основе АД

с короткозамкнутым ротором

и тиристорных преобразователей частоты

в статорных цепях

Электроприводы насосов на основе АД с КЗ-ротором являются наиболее массовыми. Как следует из статистики в США из 64 % общей выработки электроэнергии 56 % потребляется нерегулируемыми электроприводами переменного тока, среди которых преобладают мощные АД с КЗ-ротором.

Они отличаются неприхотливостью, надежностью в эксплуатации и относительно невысокой стоимостью. В то же время АД с КЗ-ротором при питании от сети стандартной частоты работает с постоянной частотой вращения.

Включение ТПЧ в цепь статора позволяет реализовать в таком электроприводе ряд новых возможностей. Опыт показывает, что применение АД с КЗ-ротором в регулируемом приводе перспективно в тех случаях, когда его надежность и минимальные эксплуатационные расходы имеют решающее технико-экономическое значение.

Исследования, выполненные во ВНИИЭ, позволили разработать электроприводы серии ЭТВА и алгоритмы управления

Таблица 13.1

ищи здесь, есть все, ну или почти все