Эффективность
- Один преобразователь может быть использован для поочередного или группового пуска нескольких электроприводных агрегатов с синхронными двигателями; - Пуск двигателя осуществляется плавно, с токами меньше номинального значения, что не приводит к перегреву поверхности ротора, ударным механическим воздействиям на обмотки статора и, как следствие, обеспечивает значительное увеличение ресурса двигателя;
- Нет никаких ограничений по количеству частотных пусков электроприводного агрегата с синхронным двигателем от ТПЧ. Экспериментально подтверждена возможность 15 пусков в течение одного часа серийных двигателей Лысьвенского завода и более 2000 пусков в течение одного года без какого-либо ремонта ротора или статора;
- Остановка электроприводного агрегата за счет рекуперативного электрического торможения обеспечивает возврат электроэнергии в питающую сеть;
- Реализация с помощью ТПЧ режима стационарной точной синхронизации электроприводного агрегата с питающей сетью гарантирует надежное переключение двигателя в сеть без бросков тока и механических ударов;
- Применение ТПЧ позволяет снизить требования к высоковольтной линии, питающей предприятие, поскольку при пуске очередного электроприводного агрегата не происходит просадки напряжения в линии (пусковой ток в 5-10 раз меньше по сравнению с реакторным пуском);
- Мощность ТПЧ, используемого для пуска разгруженного двигателя, составляет 20-30 процентов от номинальной мощности электроприводного агрегата, что предопределяет высокие технико-экономические показатели пускового ТПЧ;
- Эффективность использования ТПЧ в составе частотно-регулируемого электропривода с синхронными двигателями определяется как вышеперечисленными обстоятельствами, так и значительной экономией электроэнергии и расширением технологических возможностей, особенно в тех случаях, когда требуется значительный диапазон регулирования частоты вращения электроприводного агрегата.
Состав и описание работы привода ПЧ
Принцип действия преобразователя заключается в преобразовании переменного трехфазного напряжения промышленной частоты в переменное напряжение с регулируемой выходной частотой.
Функционально силовая схема преобразователя частоты представляет собой тиристорный преобразователь с явно выраженным звеном постоянного тока и инвертором тока, ведомым синхронной машиной (СМ).
Конструктивно преобразователь включает следующие составные части:
- токоограничивающий реактор 1 шт.
- блок силовой 2 шт.
- реактор сглаживающий 1 шт.
- шкаф управления 1 шт.
Напряжение сети промышленной частоты подается на токоограничивающий трехфазный реактор, выполненный в виде единой конструкции и предназначенный для ограничения тока преобразователя в аварийных режимах, а также для уменьшения влияния ПЧ на сеть. Со стороны СМ ограничение токов коротких замыканий в преобразователе осуществляется за счет реактансов синхронной машины.
Шкафы ввода питания служат для измерения входных и выходных параметров преобразователя, защиты преобразователя и СМ от коммутационных перенапряжений (между фазами и относительно земли). В шкафах размещены трансформаторы тока, трансформаторы напряжения и защитные RC-цепи. Шкафы тиристорные служат для размещения сетевого управляемого выпрямителя и выходного инвертора тока. Частота выходного напряжения инвертора определяется его системой импульсно-фазового управления (СИФУ), а коммутация тиристорных вентилей инвертора осуществляется под действием ЭДС синхронной машины (в диапазоне 3-60 Гц).
Реактор сглаживающий, установленный между выпрямителем и инвертором, выполняет функции звена постоянного тока и обеспечивает сглаживание пульсации тока на выходе выпрямителя. Конструктивно включает две симметричные обмотки L1 и L2.
Для ограничения уровней межфазных коммутационных перенапряжений в выпрямителе и инверторе и коммутационных перенапряжений относительно земли на обмотках СМ предусмотрена установка демпфирующих RC-цепей на выходе преобразователя, а также параллельно обмоткам сглаживающего реактора.
Шкаф управления служит для размещения средств управления, измерения, синхронизации и защиты.
Краткая техническая характеристика ПЧ

Система управления преобразователем осуществляет:
- Частотный пуск синхронной машины (СМ) с токами меньше номинального значения в заданном направлении вращения в условиях синхронизма частоты вращения СМ с напряжением на СМ без датчика положения ротора на валу (до частоты вращения равной 2,5-3 Гц;
- Плавное регулирование частоты вращения СМ в диапазоне 3-60 Гц, или автоматический разгон СМ до синхронной с сетью частоты вращения с постоянным темпом, задаваемым оператором, или максимально возможным темпом, определяемым номинальным током преобразователя;
- Стационарный режим точной синхронизации частоты и фазы напряжения на СМ с частотой и фазой напряжения сети, на питание от которой необходимо переключить СМ;
- Бестолчковое переключение СМ на питание от сети из стационарного режима точной синхронизации, независимо от характера и величины нагрузки, в том числе переключение насосного агрегата, работающего на открытый коллектор;
- Рекуперативное торможение СМ с любой частоты вращения с заданным темпом, в том числе и торможение из режима питания от сети (с автоматическим отключением от сети), до полной остановки СМ, исключающей вращение СМ в зоне низких частот (менее 0,02 Гц);
- Автоматическое переключение СМ, питающейся от промышленной сети, на преобразователь для регулирования частоты вращения СМ в диапазоне 60-3 Гц, в том числе переключение насосного агрегата, работающего на открытый коллектор;
- формирование команды на включение и отключение системы возбуждения СМ, а для частотно-регулируемых электроприводов (в том числе и при групповом регулировании частоты вращения нескольких электроприводных агрегатов с синхронными двигателями) регулирование тока возбуждения СМ.