ЭП с синхронным преобразователем частоты (СПЧ)

Основным элементом является трехфазный синхронный генератор (СГ) Г2, ток возбуждения которого регулируется с помощью реостата R3, тем самым изменяется амплитуда выходного напряжения. При этом w генератора, а следовательно и частота выходного напряжения, регулируется с помощью системы Г-Д постоянного тока (Г1 и Д2). В структуре системы Г1-Д2 образуется ПЗПТ. Вал Г1 приводится во вращение приводным двигателем Д1 (для средней мощности - АД с КЗР; для большей мощности - СД).

Регулировочное воздействие с целью изменения w вносится в цепи возбуждения Г1 и Д2. При этом в первом случае осуществляется регулирование вниз, а во втором случае - вверх от основной частоты. При этом если w Г2 изменяется от 0 до wн, то выходная частота генератора изменяется от 0 до 50Гц. Если w Г2 больше wн, то частота f2 > 50Гц.

Автономное регулирование f и U невозможно. U на зажимах Г2: Uвых=E2=4,44KWФf;

Uвых/f=4,44KWФ.

При постоянстве Iв Г2 магнитный поток Ф=const, поэтому: Uвых/f=const.

Таким образом, в приводе с СПЧ возможна реализация только пропорционального закона регулирования. Изменение коэффициента К осуществляется с помощью R3.

w=0; fвых=0; Uвых=0; при этом реостат R1 находится в полностью введенном положении, а реостат R2 выведен полностью, w АД = 0. При ­ w вала Г2 - Д2 соответственно ­ fвых и ­ Uвых. При этом скорость АД возрастает.

При полностью выведенном R1 и R2=0: fвых=50Гц, wад=wном.

Для ­ f выше 50Гц вводят R2: fвых>50Гц и wад > wном.

Регулирование w в АЭП с электромашинным СПЧ:

Позволяет регулировать w как вниз с изменением Ег1, так и вверх, с изменением Ф Д2. При этом регулировочные характеристики имеют следующий вид:

Для ¯ w АД необходимо ¯ f2 и ¯ U2.

Для этого: R1 ­ (R2=0) ® Ег1 ¯ ® wд2 ¯ ® f2 ¯ , U2 ¯ ® wад ¯.

Если необходимо ­ w, то R1=0: R2 ­ ® Фд2 ¯ ® wд2 ­ ® f2 ­, U2 ­ ® wад ­.

Критические моменты у всех характеристик одинаковые, т.к. регулирование происходит с одновременным изменением U и f.

АЭП с асинхронным электромашинным ПЧ

Основным элементом является - ПЗПТ Г1-Д2, которое представляет из себя систему Г-Д постоянного тока. В качестве ПЧ используется асинхронная машина, 3-х фазный ротор которой находится на одном валу с двигателем Д2. При этом с зажимов ротора (колец) снимается 3-х фазное переменное напряжение, питающее регулируемые АД.

При изменении w вала Д2 - АМ изменяет частоту f на зажимах ротора:

wД2=0; f2=f1*S=50*1=50Гц;

wД2­ ® f2¯; wД0=w0АМ, f2=0.

Для того, чтобы f2 > 50Гц необходимо реверсировать вал Д2 - АМ. Для этого изменяют полярность Ег1 с помощью реверсирующих контактов, которые на схеме не показаны.

При этом статорная обмотка АМ питается от сети через АТ, при изменении Кт АТ будет изменять напряжение на зажимах АМ. КАТ=var ® U2=var. В отличие от СПЧ в АПЧ возможно автономное регулирование частоты и напряжения.

U/f=const; U²/f=const; U/f²=const.

Регулирование w:

Вниз от основной частоты изменением Rг1, при этом естественные характеристики имеют вид:

Для увеличения w изменяют полярность U-я на зажимах Д2 с помощью реверсирующих контактов, при этом изменяется направление вращения вала Д2 - АМ, частота f2 > 50Гц.