ЧАСТОТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Предложение относится к области электротехники и используется в электроприводах.
Широко известен /1/ частотный преобразователь, содержащий выпрямитель, полюсами присоединенный к конденсатору и к полюсам мостового инвертора напряжения. Недостаток устройства состоит в относительно низкой надежности из-за больших пиков тока при подключении нагрузки.
Наиболее близким по технической сути является /2/ частотный преобразователь, содержащий выпрямитель, полюсами присоединенный к конденсатору и одним полюсом подключенный к полюсу мостового инвертора напряжения, а второй полюс выпрямителя и фильтра соединен с вторым полюсом инвертора через реактор, шунтированный встречным диодом, и вход управления преобразователя соединен с контроллером. Недостаток такого преобразователя обусловлен большими потерями энергии и статических режимах, так как ток постоянно протекает по реактору и диоду.
Целью полезной модели является снижение потерь энергии.
Поставленная цель достигается за счет того, что параллельно реактору с диодом включен замыкающий контакт шунтирующего выключателя, вход управления которого соединен с контроллером.
На чертеже приведена схема полезной модели при использовании ее в электроустановке. Выпрямитель 1 полюсами присоединен к фильтру 2 и одним полюсом непосредственно к инвертору напряжения 3, а вторым через реактор (дроссель) 4, шунтированный обратным диодом 5 и замыкающим контактом шунтирующего выключателя 6. Контроллер 7 выходами соединен с входом управления инвертора 3, выходного выключателя 8, входного 9 и сетевого 10. Выключатели 8 и 10 связывают электродвигатель 11 с преобразователем 3 и сетью 12 соответственно.
Установка работает следующим образом. Преобразователь частоты (ПЧ), составленный из элементов 1, 2, 3, 4, 5, 6 используется в режимах пуска (разгона) и работы с пониженными частотами электродвигателя 11. В этих режимах выключатели 6, 8, 9 замкнуты, что осуществляется по командам с контроллера 7. Выключатель 10 разомкнут. ПЧ выполнен с промежуточным звеном постоянного тока. Он преобразует энергию сетевой частоты в постоянный ток, а затем энергию постоянного тока в переменный ток другой частоты, заданной контроллером 7. В таком режиме реактор 4 зашунтирован выключателем 6 и на работу не влияет, что снижает потери электроэнергии. При необходимости работы двигателя 11 с частотой сети (для снижения потерь энергии) ПЧ отключают в таком порядке: частоту на выходе инвертора 3 доводят до сетевой. При этом целесообразно синхронизировать (и синфазировать) инвертор 3 с сетью. Контакты шунтирующего выключателя 6 размыкаются, выключатель 10 замыкается, а затем отключаются контакты 8 и двигатель 11 переходит на питание от сети. Аналогично осуществляется обратный переход с сети на ПЧ. Инвертор 3 синхронизируется с сетью, контакт 6 размыкается, выключатель 8 замыкает контакты, выключатель 10 размыкается, а 6 замыкается. Реактор 4, будучи расшунтирован, в переходных режимах на другое питание исключает всплески токов. Шунтирование же реактора 4 в установившемся режиме ПЧ исключает излишние потери энергии, что повышает К.П.Д.
Источники информации:
1. Журнал «Энергосбережение» 1998, №3-4, с.16, Станция автоматического управления частотнорегулируемых приводов насосных агрегатов типа СУ-43.
2. Меньшов Б.Г. и др. Электрооборудование нефтяной промышленности. М., «Недра», 1990, стр.244, рис.7.20.