Частотно-регулируемый электропривод

Частотно-регулируемый, или частотно-управляемый привод (ЧРП, ЧУП) — система управления частотой вращения ротора асинхронного двигателя, которая включает в себя электродвигатель и преобразователь частоты.

Так как асинхронные двигатели могут вращаться на одной частоте, задаваемой им питающей сетью переменного тока, для управления ими используют преобразователи частоты.

Схема 1. Частотно-регулируемый привод.

Частотный преобразователь (ЧП) — это устройство, объединяющее в себе выпрямитель и инвертор. Выпрямитель преобразует переменный ток промышленной частоты в постоянный, а инвертор наоборот. Выходные тиристоры (GTO) или транзисторы (IGBT), открываясь и закрываясь при помощи электронного управления, формируют необходимое напряжение, аналогичное трехфазному. Возможность менять частоту напряжения позволяет изменять отдаваемую в нагрузку мощность не дискретно (как при механической регулировке), а непрерывно.

За счет такого принципа действия частотно регулируемый привод может плавно регулировать параметры вращения двигателя.

Преимущества применения частотно регулируемых приводов для управления АД

1. Облегчает пусковой режим привода.
2. Позволяет двигателю долго работать, независимо от степени загрузки.
3. Обеспечивает большую точность регулировочных операций.
4. Позволяет контролировать состояние отдельных узлов в цепях промышленной электрической сети. За счет этого возможно вести постоянный учет количества времени, наработанного двигателями, чтобы потом оценивать их результативность.
5. Наличие электронных узлов дает возможность диагностировать неисправности в работе двигателя дистанционно.
6. К устройству можно подключать различные датчики обратной связи (давления, температуры). В результате скорость вращения будет стабильна при постоянно меняющихся нагрузках.
7. При пропадании сетевого напряжения включается управляемое торможение и перезапуск.

В результате:
• повышается уровень КПД за счет чего можно сэкономить порядка 30-35 % электроэнергии;
• количество и качество конечного продукта возрастает;
• снижается износ комплектующих механизмов;
• возрастает срок службы оборудования.

Недостатки систем частотного регулируемого привода

• Создают сильные помехи, которые мешают другой электронике функционировать. Справиться с этой проблемой поможет установка в цепи управления фильтров высокочастотных помех, которые будут снижать степень такого влияния.
• Высокая стоимость ЧРП. Однако она окупится через 2-3 года.

Отрасли применения ЧРП

Список отраслей получается обширным, сложнее найти отрасль, где бы не применялись ЧП:

Нефтедобыча и переработка: насосное оборудование, привод аппаратов воздушного охлаждения (АВО) и градирен, комплексная автоматизация различных технологических линий.

Металлургия: приводы рольгангов, конвейеров, прокатных станов, наматывающих устройств волочильных станов, насосов, вентиляторов.

Машиностроение: привод обрабатывающих станков, насосы, конвейерные линии, полиграфические машины.

Горнодобывающее и обогатительное производство: дробилки, мешалки, конвейеры, песковые и пульповые насосы.

Химическая промышленность: насосы, мешалки, грануляторы, экструдеры, центрифуги, приводы дымососов и вентиляторов, АСУ.

Пищевая промышленность: грануляторы, экструдеры, мельницы, дробилки, куттеры, жом-прессы, этикетировочные аппараты, конвейеры, технологические линии, насосы, вентиляторы.

ЖКХ: различное насосное оборудование, АСУ.

Стройкомплекс: краны, подъемные механизмы.

Транспорт: судовой привод, электротранспорт.

Как выбрать частотный преобразователь

Следует принять во внимание:

• Мощность и разновидность асинхронного электродвигателя.
• Диапазон и точность регулировки скорости.
• Необходимость точного поддержания момента и скорости вращения на валу двигателя.
• Соответствие конструкции устройства персональным пожеланиям.

СОВЕТ: если какой-то из параметров должен отвечать особым требованиям, то лучше предпочесть не потенциально подходящий частотно регулируемый электропривод, а тот, который будет классом выше.

Выполненные проекты

НПО «Винт», г. Москва. Подруливающие устройства для судового привода. Суда, оборудованные ими, получают большую маневренность при швартовке, проходе узкостей, тралении. Значительно снижается риск столкновения судов. Сокращается время разгрузки и погрузки, что дает экономию времени и денег.

ООО «Стройбезопасность», г. Тихорецк. Оснащение приводов башенных кранов. Это решение упрощает управление, дает возможность тонко регулировать скорость в большом диапазоне, приводит к отсутствию пусковых бросков тока.

ОАО «Тагмет», г. Таганрог. Рольганги щелевой закалочной печи. Обеспечивают точный догон трубы в зоне загрузки и отрыв на выходе и безаварийную работу оборудования. Главный экономический эффект применения частотных преобразователей — это повышение качества продукции.

ОАО «Ульяновский сахарный завод», р.п. Цильна, Ульяновская обл. Привод жом-пресса 500 кВт. Регулирует обороты по нагрузке: в результате стружка подается неравномерно и не происходит перебросов при этом поддерживается нужный уровень давления в шахте. Увеличивается срок службы оборудования, снижается количество аварийных остановок, упрощается обслуживание процесса. 

МУП «Водоканал», г. Новочебоксарск. Автоматизированная система оперативного диспетчерского управления (АСОДУ) водоснабжением г. Новочебоксарска. Кроме снижения прямых затрат на энергоресурсы, снизилась аварийность и улучшилось качество обслуживания.

Все о частотных преобразователях

    Частотные преобразователи — это устройства для плавного изменения частоты вращения синхронных и асинхронных двигателей посредством изменения частоты питающего тока.

    В современной технике благодаря простоте конструкции и обслуживания, небольшим габаритам, высокой надёжности, и низкой стоимости огромное распространение получили именно асинхронные электродвигатели.

    При работе различных устройств, в качестве привода которых применяются асинхронные электродвигатели, часто возникает необходимость в регулировании их скорости вращения.

    Исходя из формулы n = (1 — S)60f/p где n — скорость вращения ротора, S — скольжение, f- частота питающей сети, p — количество пар полюсов.

    Существует три способа регулирования скорости вращения асинхронного двигателя:

• — изменение скольжения. Этот способ используется в двигателях с фазным ротором. В цепь фазного ротора вводится регулировочный реостат. При использовании этого способа можно получить большой диапазон регулирования частоты вращения в сторону понижения. Однако этот способ имеет, и ряд недостатков, основным из которых является большие потери на регулировочном реостате (нагрев) т. е. снижение КПД. Как следствие этот способ применяют для кратковременного снижения частоты вращения.
• — изменение числа пар полюсов. Этот способ предполагает использование специальных двигателей (многоскоростных) имеющих более сложную обмотку статора, позволяющую изменять число пар полюсов, и короткозамкнутый ротор. Недостатком этого метода является ступенчатое регулирование (3000, 1500, 1000, 750, 600 об/мин – 1,2,3,4,5 обмотки с 1,2,3,4,5 парами полюсов соответственно), большая стоимость и громоздкость двигателя.
• — изменение частоты питающего тока (напряжения). На практике этот метод, в общем случае (самый простой), предполагает вместе с частотой изменять и действующее значение подведенного напряжения таким образом, что бы отношение U/f было постоянно. Это (изменение входного напряжения) делается для сохранения перегрузочной способности двигателя с изменением частоты сети.

    В приводах центробежных насосов и вентиляторов, которые являются типичными представителями переменной механической нагрузки (момент нагрузки возрастает с увеличением скорости вращения) используется функция напряжения к квадрату частоты U/f 2 = сonst.

    В более совершенных частотных регуляторах для управления скоростью вращения и электромагнитным моментом двигателя независимо, используется так называемое векторное управление. При этом виде управления необходимо управлять амплитудой и фазой статорного тока (т.е. вектором) в зависимости от положения ротора относительно обмотки статора в каждый момент времени.

    Применение частотных регуляторов. Зачем нужен частотный регулятор?
    Асинхронные двигатели имеют ряд недостатков (сложность регулирования скорости вращения, большие пусковые токи, относительно малый пусковой момент). Однако благодаря своей простоте, надежности и дешевизне получили огромное распространение в промышленности и быту. Применение же частотных регуляторов «устраняет» недостатки асинхронных двигателей и кроме этого позволяет избежать установки различного дополнительного оборудования, уменьшить потери в технологическом процессе, увеличить КПД самого двигателя, уменьшить износ, как самого двигателя, так и оборудования использующегося в данном технологическом процессе.

    Рассмотрим более детально применение частотных регуляторов на примере насосного оборудования. Потери в технологической системе зависят от нагрузки создаваемой потребителями (на неё мы влиять не можем) и гидравлическим сопротивлением элементов этой системы. Так поддержание давления у потребителей на постоянном уровне при изменяющейся нагрузке, возможно только при использовании дополнительного оборудования (различных регуляторов давления, мембранных баков, дроссельных задвижек). Использование этого оборудования создает дополнительное гидравлическое сопротивление и как следствие снижает КПД системы в целом. При использовании частотного регулятора двигатель сам регулирует давление в сети посредством изменения частоты вращения. Кроме того при снижении технологической нагрузки уменьшая частоту вращения насоса, КПД самого насоса тоже возрастает. Таким образом достигается как бы двойной эффект увеличивается КПД системы в целом, за счёт исключения из системы лишнего гидравлического сопротивления и увеличение КПД самого насоса как агрегата.

    Применение частотного регулятора также значительно снижает эксплуатационные затраты связанные с износом оборудования. Плавное регулирование вращения (и плавный пуск) практически полностью позволяют избежать как гидравлических ударов, так и скачков напряжения в электросети (особенно актуально в системах, где предусмотрен частый пуск/остановка насоса).

Частотные преобразователи

 
Материал из Википедии — свободной энциклопедии

У этого термина существуют и другие значения, см. Преобразователь частоты.

Частотный преобразователь — электронное устройство для изменения частоты электрического тока (напряжения).

Назначение

Частотный асинхронный преобразователь частоты служит для преобразования сетевого трёхфазного или однофазного переменного тока частотой 50(60)Гц в трёхфазный или однофазный ток, частотой от 1Гц до 800Гц.

Промышленностью выпускаются частотные преобразователи электроиндукционного типа, представляющего собой по конструкции асинхронный двигатель с фазным ротором, работающий в режиме генератора-преобразователя, и преобразователи электронного типа.

Частотные преобразователи электронного типа часто применяют для плавного регулирования скорости асинхронного электродвигателя или синхронного двигателя за счет создания на выходе преобразователя электрического напряжения заданной частоты. В простейших случаях регулирование частоты и напряжения происходит в соответствии с заданной характеристикой V/f, в наиболее совершенных преобразователях реализовано так называемое векторное управление.

Частотный преобразователь электронного типа — это устройство, состоящее из выпрямителя (моста постоянного тока), преобразующего переменный ток промышленной частоты в постоянный, и инвертора (преобразователя) (иногда с ШИМ), преобразующего постоянный ток в переменный требуемых частоты и амплитуды. Выходные тиристоры (GTO) или транзисторы (IGBT) обеспечивают необходимый ток для питания электродвигателя.

Для улучшения формы выходного напряжения между преобразователем и двигателем иногда ставят дроссель, а для уменьшения электромагнитных помех — EMC-фильтр.

 

Устройство и принцип действия

ПЧ- преобразователь частоты; ИТ- преобразователь частоты источник тока; ИН- преобразователь частоты источник напряжения; АИМ- преобразователь частоты с амплитудно-импульсной модуляцией; ШИМ- преобразователь частоты с широтно-импульсной модуляцией
Функциональная схема преобразователя частоты, выполненного по схеме источника напряжения
Функциональная схема преобразователя частоты, выполненного по схеме источника тока

Электронный преобразователь частоты состоит из схем, в состав которых входит тиристор или транзистор, которые работают в режиме электронных ключей. В основе управляющей части находится микропроцессор, который обеспечивает управление силовыми электронными ключами, а также решение большого количества вспомогательных задач (контроль, диагностика, защита).

В зависимости от структуры и принципа работы электрического привода выделяют два класса преобразователей частоты:

    С непосредственной связью.
    С явно выраженным промежуточным звеном постоянного тока.

Каждый из существующих классов преобразователей имеет свои достоинства и недостатки, которые определяют область рационального применения каждого из них.

В преобразователях с непосредственной связью электрический модуль представляет собой управляемый выпрямитель. Система управления поочередно отпирает группы тиристоров и 

подключает обмоткидвигателя к питающей сети.

Таким образом, выходное напряжение преобразователя формируется из «вырезанных» участков синусоид входного напряжения. Частота выходного напряжения у таких преобразователей не может быть равна или выше частоты питающей сети. Она находится в диапазоне от 0 до 30 Гц, и как следствие — малый диапазон управления частотой вращения двигателя (не более 1 : 10). Это ограничение не позволяет применять такие преобразователи в современных частотно регулируемых приводах с широким диапазоном регулирования технологических параметров.

Использование незапираемых тиристоров требует относительно сложных систем управления, которые увеличивают стоимость преобразователя. «Резаная» синусоида на выходе преобразователя с непосредственной связью является источником высших гармоник, которые вызывают дополнительные потери в электрическом двигателе, перегрев электрической машины, снижение момента, очень сильные помехи в питающей сети. Применение компенсирующих устройств приводит к повышению стоимости, массы, габаритов, понижению КПД системы в целом.

Наиболее широкое применение в современных частотно регулируемых модулях находят преобразователи с явно выраженным звеном постоянного тока. В преобразователях этого класса используется двойное преобразование электрической энергии: входное синусоидальное напряжение с постоянной амплитудой и частотой выпрямляется в выпрямителе, фильтруется фильтром, сглаживается, а затем вновь преобразуется инвертором в переменное напряжение изменяемой частоты и амплитуды. Двойное преобразование энергии приводит к снижению КПД и к некоторому ухудшению массо-габаритных показателей по отношению к преобразователям с непосредственной связью.
Для формирования синусоидального переменного напряжения используют автономный инвертор, который формирует электрическое напряжение заданной формы на обмотках электродвигателя (как правило, методом широтно-импульсной модуляции). В качестве электронных ключей в инверторах применяются запираемые тиристоры GTO и их усовершенствованные модификации GCT, IGCT, SGCT, и биполярные транзисторы с изолированным затвором IGBT.

Главным достоинством тиристорных преобразователей частоты, как и в схеме с непосредственной связью, является способность работать с большими токами и напряжениями, выдерживая при этом продолжительную нагрузку и импульсные воздействия. Они имеют более высокий КПД (до 98 %) по отношению к преобразователям на IGBT транзисторах.

Преобразователи частоты являются нелинейной нагрузкой, создающей токи высших гармоник в питающей сети, что приводит к ухудшению качества электроэнергии.

Другие названия:

Инвертор (преобразователь)
Частотно-регулируемый привод

Преимущества использования частотных преобразователей | fam-electric.

ru

Согласно данным РАО «ЕЭС России» год почти половина вырабатываемой в России электроэнергии расходуется промышленными предприятиями. При этом около 60% потребляемой ими энергии идет на питание электродвигателей. Таким образом, модернизация приводов может значительно сократить энергопотребление, а значит, и затраты предприятий. Более того, принятие закона «Об энергоэффективности» (2009г.) и соответствующие поправки в Налоговый кодекс (Статья 67 часть 1) освобождают от налога на прибыль предприятия, использующие объекты, имеющие наивысший класс энергоэффективности.

Одним из лучших решений по достижению энергоэффективности предприятий выступают инвертеры (частотные преобразователи). Эти устройства предназначаются для регулирования частоты вращения вала привода, поддерживая требуемые параметры вентиляционной, насосной или иной системы. Наиболее эффективно преобразователи частоты могут быть использованы в механизмах с низкими скоростями вращения электродвигателя.

Изменяя напряжение и частоту тока, который подается в электродвигатель, можно управлять выходной скоростью асинхронного электродвигателя. Таким образом, частотные преобразователи способны обеспечивать КПД до 98%. При этом из электросети потребляется, в основном, активная составляющая тока нагрузки. Благодаря современной микропроцессорной системе управления становится возможным обеспечить максимально высокую точность управления приводом, а также непрерывно отслеживать изменения параметров системы для предотвращения аварийных ситуаций.

Использование привода на основе частотного преобразователя несет для организации такие выгоды, как:

• Продление срока службы приводного оборудования;
• Снижение количества аварий, а следовательно, времени простоя оборудования и стоимости ремонтных работ;
• Снижение затрат на электроэнергию до 50-70% в компрессорных, вентиляторных и насосных системах за счет перехода к более эффективным электронным методам регулирования  вместо дросселей, задвижек и заслонок;
• Оперативное управление и контроль над процессами производства.

Как сэкономить с частотным преобразователем? Мы рассчитали срок окупаемости частотника, а решать уже Вам.

Частотный преобразователь – незаменимое устройство, если Вы используете в своем хозяйстве приводную технику (всевозможные двигатели). Пользуясь последними, потребление электроэнергии значительно возрастает, что ведет с серьезным денежным затратам. Все связанно с тем, что используя преобразователи частоты электромеханических или статических типов, электроэнергия расходуется на регулировку скорости вращения двигателя с последующими изменением величин питающего напряжения в ту или иную степень. Основная часть этих способов регулировок и вызывают такие недостатки как:

• малый диапазон регулирования

• экономическая необоснованность

• постоянные неудобства в работе

 

Современный частотный преобразователь позволяет достигать КПД в 98%. Внедряя микропроцессорные системы можно ограничиться потреблением из сети лишь активной токовой нагрузки, при этом избегая аварийной ситуации. Это позволяет повысить уровень управления электродвигателя, при этом качественно влияя на все рабочие процессы. Чаще всего частотные преобразователи применяются для увеличения эксплуатационного и экономического эффектов, а используют их в таких автоматизированных механизмах:

• транспортёр и конвейер

• лифт, подъёмник и кран

• насос, дымосос, вентилятор и многое другое

 

Экономия во всем:

Используя частотники, Вы сэкономите на дополнительных устройствах и исключите лишнее, ведь электрочастотный преобразователь позволит плавно разгонять/тормозить электродвигатель – это положительно отражается на сроке службы механизмов и прочего. Экономическую обоснованность и необходимость внедрения частотного преобразователя можно рассчитать следующим образом:

Рассмотрим пример, у Вас есть система водоснабжения, работающая с постоянной нагрузкой, регулировать мы ее будем частотным преобразователем насосной серии Bosch rexroth серии Fe. Электроприводная мощность – 75кВт. Поскольку уровень экономии электроэнергии у частотников порядком 35-45%, возьмем среднее – 40%. Условия эксплуатации Вашего предприятия предполагают круглогодичную работу насоса без остановок.

Определяем уровень потребления энергии за год:

Е(кВт*час) = Р*40%/100*t1*t2*t3 = 75*40%/100*24*30*12=259200кВт*ч,

Где Р – приводная мощность;

Т1, Т2, … – количество часов работы за сутки;

В денежном эквиваленте, когда суточная стоимость электроэнергии в среднем, например, по Харькову будет равна 0,6 грн/кВт, следует, что:

Е(грн)= 259200*0,6=155520 грн.

 

Bosch rexroth серии Fe

Проще говоря, если частотный преобразователь Bosch rexroth серии Fe стоит 94615 грн, то окупится он за 155520/94615=1,64 года, а это около 18 месяцев.

Как видно из расчётов, несмотря на кажущуюся дороговизну частотных преобразователей, вложенные средства окупятся благодаря экономии не только энергоресурсов, но и прочих составляющих, не превышая при этом срок в 1,5 года. Весомые причины, учитывая многолетнее использование такой техники.

Частотный преобразователь для электродвигателя по самой низкой цене в Украине только в нашем интернет-магазине. Обращайтесь к нашим консультантам, они помогут выбрать частотный преобразователь и сопутствующие товары.

 

Частотные преобразователи для электродвигателя, недорого, Харьков, Украина

eleksun.com.ua

 

Частотные преобразователи (инверторы) | Насосы и принадлежности

Здравствуйте, уважаемые читатели блога nasos-pump.ru

Частотные преобразователи

В рубрике «Принадлежности» рассмотрим частотные преобразователи, или как их еще называют инверторы. Частотные преобразователи (инверторы) используются в различных областях промышленности и народного хозяйства, где применяются асинхронные двигатели. Асинхронные двигатели сегодня – это самые массовые и надежные устройства, применяемые в качестве приводов для различных станков, механизмов насосов, компрессоров и т. д. и т. п. Но у асинхронных двигателей есть и два существенных недостатка. Первый; большие пусковые токи, превышающие номинальный в пять – семь раз, и второй недостаток, невозможно с помощью простой регулировки изменить скорость вращения ротора. При использовании механических устройств регулирования, они получаются очень громоздкими и энергоемкими. Эти недостатки  приводят к большим потерям электрической энергии и к ударным механическим нагрузкам, что очень отрицательно сказывается на сроке службы оборудования. Частотный преобразователь позволяет решить эти проблемы не механическим, а электронным способом, кроме того, он снижает пусковые токи в четыре – пять раз. Инвертор обеспечивает плавный пуск асинхронного двигателя и осуществляет управление приводом по заданному алгоритму работы. Регулировка числа оборотов электрического двигателя происходит за счет изменения частоты переменного тока подводимого к приводу. Коэффициент полезного действия (КПД) частотного преобразователя составляет не менее 98%. Инвертор экономит до 50% потребление энергии. Частотный преобразователь обеспечивает плавное регулирование скорости вращения ротора в широком диапазоне, а механические характеристики обладают высокой жесткостью. Регулирование скорости при этом не сопровождается увеличением скольжения асинхронного двигателя, поэтому потери мощности при регулировании невелики.

 Принцип работы частотного преобразователя

Принцип частотного регулирования электрических приводов был разработан еще в 30х годах прошлого столетия и разработан он  на основе тиристоров. Однако только в последние 20 лет инверторы стали активно эксплуатироваться. Широкое распространение частотно регулируемого привода над приводом постоянного тока позволили осуществить новые разработки в элементной базе. На рынке появилась относительно недорогая серия биполярных транзисторов с изолированным затвором, так называемые IGBT транзисторы (Insulated Gate Bipolar Transistor — биполярный транзистор с изолированным затвором). Входные характеристики этих транзисторов подобны входным характеристикам полевых транзисторов, а выходные – выходным характеристикам биполярного транзистора. Рассчитаны эти транзисторы на токи до нескольких сот ампер, на напряжение до нескольких киловольт и частоту переключения 30 кГц и выше. По быстродействию они значительно превосходят биполярные транзисторы. Чаще всего IGBT-транзисторы используют в качестве мощных ключей в выходных каскадах инвертора для управления электродвигателями, в системах бесперебойного питания с напряжениями свыше 1 кВ и токами в сотни ампер. IGBT-транзисторы очень быстро начали вытеснять тиристоры из высоковольтных схем преобразователей частоты и позволили создать импульсные источники вторичного электропитания с качественно лучшими характеристиками и небольшими габаритами. Несравненное достоинство этих транзисторов заключается в тои, что во включенном состоянии при токах в сотни ампер падение напряжения на транзисторе составляет порядка 1,5 — 3,5В.

Для лучшего понимания принципов, лежащих в основе частотного регулирования скорости вращения ротора, необходимо вспомнить устройство асинхронного электродвигателя переменного тока с короткозамкнутым ротором. В наше время асинхронные двигатели являются наиболее распространенными электродвигателями. Данный двигатель состоит из  неподвижного статора с обмотками, образующими полюса, и подвижного короткозамкнутого ротора. При подключении к статорным обмоткам электродвигателя трехфазного напряжения сдвинутого относительно друг друга на 120 градусов, на обмотках статора создает вращающееся магнитное поле статора. Магнитное поле статора движется быстрее ротора, это способствует наведению тока в проводниках обмотки ротора, в результате чего образуется магнитное поле ротора. Магнитные поля статора и ротора формируют свои магнитные потоки, эти потоки будут притягиваться друг к другу и создавать вращающий момент, который заставит ротор вращаться. Для создания момента необходимо, чтобы статорное поле вращалось с большей скоростью, чем частота вращения ротора. Эта разница в скорости вращения называется скольжением. Частоту вращения магнитного поля принято считать синхронной частотой вращения(Ns). Синхронную частоту вращения можно рассчитать по формуле: Ns=120*F/P, где F – частота сети, P – число полюсов электродвигателя. Скорость ротора асинхронного электродвигателя можно регулировать, изменяя частоту питающего напряжения или изменяя число пар полюсов. На изменении частоты питающего напряжения и основан метод частотного регулирования. Изменяя с помощью инвертора частоту напряжения подводимого к двигателю, мы регулируем скорость вращения ротора. Следует отметить, что выходная частота в современных частотных преобразователях изменяется в широком диапазоне и может быть как ниже, так и выше частоты питающей сети.

Частотные преобразователи (инверторы) с широтно-импульсным модулированием (ШИМ) представляет собой устройство с двойным преобразованием напряжения. Необходимо отметить следующее, всякое импульсное устройство создает помехи. Для уменьшения этих помех используются фильтры как на входе в частотный преобразователь, так и на выходе. Фильтр на входе предотвращает попадание помех от работы частотного преобразователя на другие устройства подсоединённые к электрической сети. Кроме того, он предотвращает попадание помех из электрической сети в частотный преобразователь. Упрощенная структурная схема преобразователя частоты указана на (рис. 1).

Функциональная схема преобразователя частоты

Сначала сетевое напряжение ~220В или ~380В с помощью выпрямителя на диодах выпрямляется в постоянное, а затем с помощью конденсаторов сглаживается и фильтруется. Это первый этап преобразования переменного напряжения в постоянное. На втором этапе, инвертор, выходной, каскад которого выполнен на основе IGBT- модулей, осуществляет обратное преобразование из постоянного напряжения в переменное, обеспечивая тем самым формирование выходных сигналов с необходимыми значениями напряжения и частоты. Управляет работой выходного каскада высокочастотной широтно-импульсной модуляции (ШИМ). В этом случае выходной сигнал инвертора представляет собой последовательность импульсов напряжения постоянной амплитуды и изменяющейся скважностью (длительностью), которая на индуктивной нагрузке – обмотке статора, формирует токи синусоидальной формы. На выходе частотного преобразователя выдаются пачки прямоугольных импульсов, но за счет индуктивной нагрузки обмоток статора двигателя, эта последовательность интегрируются и превращаются в напряжение близкое к синусоиде (рис. 2).

Выходное напряжение и ток

Фильтр на выходе из частотного преобразователя уменьшает нагрузку на изоляцию электродвигателя. Существует множество типов выходных фильтров. Монтаж выходного фильтра приводит к определённым потерям мощности. Величина потерь зависит от частоты переключения инвертора. Для снижения этих потерь уменьшают частоту переключений, в случае, когда установлен фильтр на выходе. Однако установка фильтра на выходе будет всегда сказываться на общей производительности системы. Невозможно использование фильтры без потерь. Применение выходных фильтров актуально при большой длине выходных кабелей. Информацию о том, какой должна быть длина кабеля и максимальной допустимой частоте переключения для фильтров на выходе можно найти в руководствах по монтажу и эксплуатации частотных преобразователей. Такие известные производители насосного оборудования как Wilo или Grundfos имеют линейки насосного оборудования с частотными преобразователями, установленными на двигателях насосов. В этом случае длина подсоединительных кабелей минимальна, и никаких дополнительных выходных фильтров, устанавливать не нужно.

Подбор частотного преобразователя

При выборе частотного преобразователя под насосное необходимо обратить внимание на  напряжение питания, мощность и номинальный ток двигателя. Обычно эта информация содержится на фирменной табличке двигателя.

1. Напряжение питания двигателя. Следует обратить внимание на то что, существуют однофазные и трехфазные частотные преобразователи. При подключении однофазного инвертора к сети питания ~220 – 240В на выходе получится трех фазное  напряжение ~220 – 240В. Благодаря наличию таких частотных преобразователей появилась возможность подключать трехфазные двигатели в однофазную сеть. При этом рабочие обмотки у  двигателя должны быть соединены по схеме «треугольник» Правда, здесь есть определенные ограничения по мощности двигателя.
2. Мощность двигателя. Одним из наиболее важных параметров электродвигателя является его мощность. По этой причине при выборе частотного преобразователя необходимо определится с его нагрузочной способностью. В соответствии с имеющейся номинальной мощностью двигателя выбирается и инвертор. Мощности двигателя и частотного преобразователя, как правило, совпадают.
3. Номинальный ток двигателя. Номинальный ток частотного преобразователя должен быть не ниже чем у двигателя. На инвертор обычно возлагаются функции защиты двигателя, ограничения тока – при пуске, при продолжительной работе, при останове и даже при коротком замыкании.
4. Параметры регулирования системы отопления и/или повышения давления передаются через специальные датчики сигналов. 0-10 В и 4-20 мА. Датчик используется в качестве обратной связи. Монтируется датчик на выходе из насоса и подключается непосредственно на клеммы частотного преобразователя.
5. С регулированием частоты вращения двигателя связана еще одна особенность – это охлаждение двигателя. Асинхронный двигатель охлаждается вентилятором, установленным на его валу, поэтому при снижении оборотов эффективность охлаждения резко падает. Некоторые преобразователи частоты имеют функцию контроля температуры двигателя с помощью обратной связи через датчик РТС монтированный в обмотки двигателя. Если в обмотки двигателя вмонтирован датчик РТС, то лучше приобретать преобразователь частоты с функцией защиты двигателя по показаниям этого датчика. Если в инверторе нет этой функции, то нудно ограничивать нижний придел частоты.

Преобразователи частоты имеют дисплей, на котором отображаются основные параметры: давление в системе, потребляемую двигателем мощность, выходную частоту, дату и время, общее время наработки преобразователя и т. д.

 Эксплуатация, обслуживание и ремонт

При соблюдении правил монтажа и условий эксплуатации частотные преобразователи (инверторы) работают долго и надежно. Специального технического обслуживания не требуется. В случае нарушения условий монтажа и эксплуатации, частотный преобразователь может выйти из строя. Стоимость ремонта  инвертора составляет 40-60% от стоимости нового оборудования.

 

Спасибо за внимание.

P.S. Понравился пост? Порекомендуйте его в социальных сетях своим друзьям и знакомым.

Еще похожие посты по данной теме:

Комплектный электропривод РУСЭЛПРОМ

Основные технические параметры
КОМПЛЕКТНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА

Входное напряжение, кВ	3, 6, 10 возможное отклонение снижения параметров -10% + 10%
Мощность, кВт	315 – 20 000
Частота питающей сети, Гц	45 ~ 55
Диапазон частоты на выходе, Гц	0,1 — 60*
Точность поддержания частоты, Гц	± 0,01
Время пуска/остановки, сек	5 — 3600
Выходное напряжение, кВ	3, 6, 10
Коэффициент мощности	не менее 0,96 во всём диапазоне
КПД	не менее 96% во всём диапазоне
Перегрузочная способность	120% в течение 120 сек 150% без задержки по времени
Аналоговый вход /выход	4~20mA (3 входа, 4 выхода +13 дискретных входов и выходов)
Протоколы передачи данных	(RS485): Modbus RTU; Profibus (опционально)
Степень защиты	IP30 (IP31, IP41)
Пульсность выпрямителя	3кВ-18, 6кВ-30 и 6кВ-36, 10кВ-54
Охлаждение	принудительная вентиляция
Мощность тепловыделений	не более 4% от номинальной мощности ВПЧ
Температура эксплуатации	от -5ºС до +45ºС
Категория размещения	УХЛ4
	*опционально по согласованию

Преимущества твердотельных преобразователей частоты

В прошлый раз мы обсуждали, почему коммунальные предприятия поставляют электроэнергию с частотой 50 или 60 Гц, а авиационная промышленность работает с мощностью 400 Гц.

Очевидно, две системы несовместимы. 400 Гц в 6-2 / 3 раза быстрее, чем 60 Гц, и в 8 раз быстрее, чем 50 Гц. Скорость двигателей (и часов) умножится на тот же коэффициент. Кроме того, некоторые вещи просто загорелись. Однако нам нужен источник 400 Гц на аэродроме, чтобы самолеты могли выключить двигатели.Двигатели и внутренние генераторы сжигают топливо, создают шум и производят нежелательные выбросы.

Самый простой подход — построить генератор 400 Гц, приводимый в действие двигателем, на земле рядом с самолетом. Но это приведет к расходу топлива, созданию шума и нежелательным выбросам, как и у самолета. Это было бы решением, если бы не было другого источника энергии. Однако обычно электроснабжение не за горами. Посадочный мост, ангар или другое здание будет работать от электросети 50 или 60 Гц.

Но разве мы не сказали, что две энергосистемы несовместимы?

Да, мы не можем соединить две системы напрямую, но есть способы преобразовать электрическую мощность в авиационную мощность 400 Гц.

Один из способов — использовать двигатель, подключенный к электросети, в качестве двигателя для привода генератора с частотой 400 Гц. Это создает то, что называется преобразователем частоты двигателя-генератора или «MG Set». Электроэнергия, подаваемая на двигатель, вырабатывает мощность в лошадиных силах. Мощность в генераторе создает электрическую мощность.Конструкция системы гарантирует, что сеть с частотой 50 или 60 Гц подходит для двигателя и что генератор выдает правильное напряжение и частоту 400 Гц для самолета.

Хотя решение MG Set довольно простое, у него есть несколько недостатков. Сначала механический. Вращающиеся части требуют постоянной смазки. Воздушное охлаждение двигателя и генератора создает сильный окружающий шум. Наконец, поскольку КПД MG Set не подходит для нормальной и низкой нагрузки, (50-70%) затраты на рабочую мощность могут быть высокими.

Предпочтительным методом преобразования частоты является твердотельный преобразователь частоты (SSFC).

Твердотельная конструкция также получает питание напрямую от электросети и преобразует его в форму, приемлемую для авиационных и военных систем питания 400 Гц.

Внешний интерфейс SSFC выпрямляет сетевое питание и создает напряжение постоянного тока (DC). Постоянный ток — это постоянное напряжение, не имеющее значительной частотной составляющей.

Затем постоянный ток переключается силовыми транзисторами для создания формы волны переменного тока (AC) с требуемой частотой 400 Гц.КПД SSFC достаточно высок при всех нагрузках; обычно приближается к 91-94%.

Хотя оба типа преобразователей частоты стоят примерно одинаково, твердотельный преобразователь частоты обеспечивает значительно меньшие эксплуатационные расходы по сравнению с наборами MG. Генераторы, работающие на топливе, могут быть единственным выбором, если электроэнергия отсутствует.

Руководство по преобразователю частоты

— Поворотный преобразователь частоты в сравнении с твердотельным преобразователем частоты

Руководство по преобразованию частоты

Georator Corporation находится в уникальном положении, чтобы предоставить беспристрастное руководство по преобразованию частоты мощности, поскольку мы предлагаем как твердотельные, так и вращающиеся преобразователи частоты.

Все блоки истинного преобразователя частоты имеют две ступени преобразования. Реализации этой схемы преобразования частоты можно разделить на две основные группы:

Вращающиеся преобразователи частоты используют входную мощность для запуска двигателя, который вырабатывает механическую энергию для вращения генератора, который, в свою очередь, вырабатывает требуемую выходную мощность. Твердотельные преобразователи частоты преобразуют входящую мощность переменного тока в постоянный ток, а затем преобразуют постоянный ток в требуемую выходную мощность.

Разница между вращающимся преобразователем частоты иТвердотельный преобразователь частоты

В таблице ниже приводится сравнение преобразования частоты, а также сильные и слабые стороны каждого подхода к преобразованию. Анализируя конкретные потребности, связанные с приложением, пользователь может сделать осознанный выбор в отношении типа преобразователя частоты, который лучше всего подходит для его конкретного применения.

Сравнительные характеристики преобразователей частоты
Поворотный преобразователь частоты	Твердотельный преобразователь частоты
> 5 кВА, менее затратно на кВт (или кВА)	> 5 кВА, дороже на кВт (или кВА) (для размеров от 1 до 3 кВА твердотельные, как правило, дешевле)
Стоимость не увеличивается линейно с увеличением мощности; е.г., 3х мощность стоит 1,5х $	Затраты более линейны, например, трехкратная мощность стоит 3 доллара (поскольку расширение оборудования линейно).
Больше подходит для более крупных приложений 10 кВА плюс	Больше подходит для небольших приложений 1-5 кВА
Прочная конструкция для крепления на полу	Обычно в стойках для оборудования или монтируется в стойку
Обычно фиксированная выходная частота	Высокая выходная частота, обычно 45-500 Гц
Среднее время безотказной работы: от 20 000 до 32 000 часов. (с ремнем) от 30 000 до 60 000 часов. (один вал)	Среднее время безотказной работы: от 10 000 до 20 000 часов.
Требуется профилактическое обслуживание, например, обслуживание подшипников, замена ремня (кроме узлов с одним валом), очистка воздухозаборников и выхлопных труб	Незначительное профилактическое обслуживание или его отсутствие, кроме чистки вентиляторов, выхлопных газов
Требуется некоторая установка и настройка, например.г., бетонная площадка, силовые цепи	Может потребоваться некоторая установка и настройка, но обычно меньше, чем роторная альтернатива
Некоторые возражения против окружающей среды, например, слышимый шум, вес устройства, коэффициент использования пространства и т. Д.	Меньше возражений против окружающей среды, например, в целом тише, легче и т. Д.
Входной сигнал двигателя преобразователя имеет запаздывающий коэффициент мощности, который увеличивается с увеличением нагрузки.	Входной ток имеет высокий коэффициент амплитуды, что также приводит к увеличению опережающего коэффициента мощности с увеличением нагрузки.
Гармонические искажения и шумы на входной мощности не передаются на выход	Гармонические искажения и шум входной мощности обычно не передаются на выход, некоторые высокочастотные шумы могут передаваться на выход.
Выходные гармонические искажения умеренно низкие, обычно <4-5%	Выходные гармонические искажения ниже, <0.05%,
Низкое выходное сопротивление источника	Очень низкий выходной импеданс источника
Может вызывать большие токи перегрузки 2-4X в течение коротких периодов времени, в зависимости от обмоток генератора и количества движения вращающихся компонентов. Перегрузки обычно вызывают снижение напряжения, но не большие искажения формы сигнала	Может вызывать перегрузки в течение обычно более коротких периодов времени, зависит от емкостного накопителя в устройстве.Перегрузки могут вызвать резкое увеличение искажений.
КПД при полной нагрузке от 60 до 65% на самых маленьких агрегатах (<6,25 кВА) до 85-92% на больших агрегатах	КПД при полной нагрузке от 60 до 92% для всех типоразмеров
Эффективность зависит от нагрузки, лучше при большой нагрузке	КПД зависит от нагрузки, лучше при больших резистивных нагрузках и более низких выходных частотах

Окончательный анализ

Доступны твердотельные преобразователи частоты

мощностью от 1 кВА и менее до более 300 кВА.Этот диапазон обеспечивает большое перекрытие между твердотельным преобразователем частоты и роторными блоками, которые также имеют мощность от 1 кВА до более 300 кВА. Это означает, что для большинства приложений есть размеры в обеих категориях, которые будут работать. Затем пользователь должен решить, исходя из требований конкретного приложения, какой тип системы преобразования частоты является более подходящим.

Georator Corporation имеет более чем 45-летний опыт разработки преобразователей частоты для электроэнергии в соответствии с конкретными требованиями клиентов.

без названия

% PDF-1.5 % 1 0 объект > эндобдж 5 0 obj > эндобдж 2 0 obj > ручей 2014-12-07T20: 48: 31 + 01: 002014-12-07T20: 47: 30 + 01: 002014-12-07T20: 48: 31 + 01: 00application / pdf

без названия

Acrobat Distiller 11.0 (Windows) uuid: 3b14c7b3-e8d1-4cfb-8afd-cf0f23fb63eeuuid: c7f13b51-fd81-4d3f-b586-ebf50d31983f конечный поток эндобдж 3 0 obj > эндобдж 4 0 obj > эндобдж 6 0 obj 3260 эндобдж 7 0 объект > эндобдж 8 0 объект > эндобдж 9 0 объект > эндобдж 10 0 obj > эндобдж 11 0 объект > эндобдж 12 0 объект > эндобдж 13 0 объект > эндобдж 14 0 объект > эндобдж 15 0 объект > эндобдж 16 0 объект > эндобдж 17 0 объект > эндобдж 18 0 объект > эндобдж 19 0 объект > эндобдж 20 0 объект > эндобдж 21 0 объект > эндобдж 22 0 объект > эндобдж 23 0 объект > эндобдж 24 0 объект > эндобдж 25 0 объект > эндобдж 26 0 объект > эндобдж 27 0 объект > эндобдж 28 0 объект > эндобдж 29 0 объект > эндобдж 30 0 объект > эндобдж 31 0 объект > эндобдж 32 0 объект > эндобдж 33 0 объект > эндобдж 34 0 объект > эндобдж 35 0 объект > эндобдж 36 0 объект > эндобдж 37 0 объект > эндобдж 38 0 объект > эндобдж 39 0 объект > эндобдж 40 0 объект > эндобдж 41 0 объект > эндобдж 42 0 объект > эндобдж 43 0 объект > эндобдж 44 0 объект > эндобдж 45 0 объект > эндобдж 46 0 объект > эндобдж 47 0 объект > эндобдж 48 0 объект > эндобдж 49 0 объект > эндобдж 50 0 объект > эндобдж 51 0 объект > эндобдж 52 0 объект > эндобдж 53 0 объект > эндобдж 54 0 объект > эндобдж 55 0 объект > эндобдж 56 0 объект > эндобдж 57 0 объект > эндобдж 58 0 объект > эндобдж 59 0 объект > эндобдж 60 0 объект > эндобдж 61 0 объект > эндобдж 62 0 объект > эндобдж 63 0 объект > эндобдж 64 0 объект > эндобдж 65 0 объект > эндобдж 66 0 объект > эндобдж 67 0 объект > эндобдж 68 0 объект > эндобдж 69 0 объект > эндобдж 70 0 объект > эндобдж 71 0 объект > эндобдж 72 0 объект > эндобдж 73 0 объект > эндобдж 74 0 объект > эндобдж 75 0 объект > эндобдж 76 0 объект > эндобдж 77 0 объект > эндобдж 78 0 объект > эндобдж 79 0 объект > эндобдж 80 0 объект > эндобдж 81 0 объект > эндобдж 82 0 объект > эндобдж 83 0 объект > эндобдж 84 0 объект > эндобдж 85 0 объект > эндобдж 86 0 объект > эндобдж 87 0 объект > эндобдж 88 0 объект > эндобдж 89 0 объект > эндобдж 90 0 объект > эндобдж 91 0 объект > эндобдж 92 0 объект > эндобдж 93 0 объект > эндобдж 94 0 объект > эндобдж 95 0 объект > эндобдж 96 0 объект > эндобдж 97 0 объект > эндобдж 98 0 объект > эндобдж 99 0 объект > эндобдж 100 0 объект > эндобдж 101 0 объект > эндобдж 102 0 объект > эндобдж 103 0 объект > эндобдж 104 0 объект > эндобдж 105 0 объект > эндобдж 106 0 объект > эндобдж 107 0 объект > эндобдж 108 0 объект > эндобдж 109 0 объект > эндобдж 110 0 объект > эндобдж 111 0 объект > эндобдж 112 0 объект > эндобдж 113 0 объект > эндобдж 114 0 объект > эндобдж 115 0 объект > эндобдж 116 0 объект > эндобдж 117 0 объект > эндобдж 118 0 объект > эндобдж 119 0 объект > эндобдж 120 0 объект > эндобдж 121 0 объект > эндобдж 122 0 объект > эндобдж 123 0 объект > эндобдж 124 0 объект > эндобдж 125 0 объект > эндобдж 126 0 объект > эндобдж 127 0 объект > эндобдж 128 0 объект > эндобдж 129 0 объект > эндобдж 130 0 объект > эндобдж 131 0 объект > эндобдж 132 0 объект > эндобдж 133 0 объект > эндобдж 134 0 объект > эндобдж 135 0 объект > эндобдж 136 0 объект > эндобдж 137 0 объект > эндобдж 138 0 объект > эндобдж 139 0 объект > эндобдж 140 0 объект > эндобдж 141 0 объект > эндобдж 142 0 объект > эндобдж 143 0 объект > эндобдж 144 0 объект > эндобдж 145 0 объект > эндобдж 146 0 объект > эндобдж 147 0 объект > эндобдж 148 0 объект > эндобдж 149 0 объект > эндобдж 150 0 объект > эндобдж 151 0 объект > эндобдж 152 0 объект > эндобдж 153 0 объект > эндобдж 154 0 объект > эндобдж 155 0 объект > эндобдж 156 0 объект > эндобдж 157 0 объект > эндобдж 158 0 объект > эндобдж 159 0 объект > эндобдж 160 0 объект > эндобдж 161 0 объект > эндобдж 162 0 объект > эндобдж 163 0 объект > эндобдж 164 0 объект > эндобдж 165 0 объект > эндобдж 166 0 объект > эндобдж 167 0 объект > эндобдж 168 0 объект > эндобдж 169 0 объект > эндобдж 170 0 объект > эндобдж 171 0 объект > эндобдж 172 0 объект > эндобдж 173 0 объект > эндобдж 174 0 объект > эндобдж 175 0 объект > эндобдж 176 0 объект > эндобдж 177 0 объект > эндобдж 178 0 объект > эндобдж 179 0 объект > эндобдж 180 0 объект > эндобдж 181 0 объект > эндобдж 182 0 объект > эндобдж 183 0 объект > эндобдж 184 0 объект > эндобдж 185 0 объект > эндобдж 186 0 объект > эндобдж 187 0 объект > эндобдж 188 0 объект > эндобдж 189 0 объект > эндобдж 190 0 объект > эндобдж 191 0 объект > эндобдж 192 0 объект > эндобдж 193 0 объект > эндобдж 194 0 объект > эндобдж 195 0 объект > эндобдж 196 0 объект > эндобдж 197 0 объект > эндобдж 198 0 объект > эндобдж 199 0 объект > эндобдж 200 0 объект > эндобдж 201 0 объект > эндобдж 202 0 объект > эндобдж 203 0 объект > эндобдж 204 0 объект > эндобдж 205 0 объект > эндобдж 206 0 объект > эндобдж 207 0 объект > эндобдж 208 0 объект > ручей HVˎ, 5Wo8N D, i ܑ {quUtE? Ej_k $ ̊ [m | ف o ^ ~) ^ ~ l> 50u-Y / * 1 @ \ b] k ^: Ś! KzM դ egy94?

Повышение энергоэффективности вентиляторной системы с помощью преобразователя частоты

Вентиляторы, использующие двигатели с фиксированной скоростью в сочетании с заслонками, могут разбазаривать энергию, если регулирование или ограничение воздушного потока регулярно превышает 20% расчетного расхода. В таких случаях преобразователь частоты может предложить более энергоэффективный вариант. Важнейший вопрос заключается в том, когда использовать механические методы регулирования воздушного потока, а когда — преобразователи частоты. Механический метод обычно требует меньших первоначальных капитальных затрат, но, в зависимости от области применения, преобразователь частоты может оказаться более рентабельным при рассмотрении вопроса о долгосрочном использовании энергии. Итак, давайте разберемся, как определить, какой вариант наиболее эффективен для приложения. Преобразователи частоты

уменьшают воздушный поток без использования заслонок или других механических средств управления.Они позволяют оператору регулировать частоту подачи электроэнергии на двигатель и тем самым замедлять или ускорять вентилятор. преобразователи частоты уменьшают шум потока и нагрузку на оборудование на пониженных скоростях. Часто они являются идеальным решением, если вы можете оправдать первоначальные капитальные затраты.

Преобразователи частоты могут быть включены в исходную конструкцию вентилятора или могут быть установлены на существующий вентилятор. Однако модернизация может потребовать важных корректировок вентилятора или муфты между двигателем и вентилятором.
Вопрос о регулировании воздушного потока вступает в игру, когда приложение требует, чтобы выходное статическое давление и объем воздуха были ниже их расчетных рабочих точек. Исторически решением в таких ситуациях были амортизаторы. Демпферы используются с преобразователем частоты двигателя с фиксированной скоростью. Как я опишу, существует несколько типов впускных и выпускных заслонок. Некоторые из этих вариантов остаются жизнеспособными для приложений, требующих минимального ограничения воздушного потока. Однако перед использованием заслонок руководителям предприятий необходимо тщательно рассмотреть вопросы, связанные с потреблением энергии; стресс для фанатов и фанатское оборудование с течением времени; и как часто, в какой степени и в какой степени необходимо ограничивать воздушный поток.

Впускные заслонки
Регулировка впускных заслонок широко используется для повышения эффективности работы систем движения воздуха. Большинство впускных заслонок предварительно закручивают поступающий воздух в том же угловом направлении, что и вращение колеса центробежного вентилятора. Это направленное движение воздуха снижает потребление энергии за счет давления вентилятора и воздушного потока, тем самым сокращая энергию, необходимую для работы вентилятора.

Несколько лопастей перед входным отверстием крыльчатки вентилятора обеспечивают контролируемую подачу воздуха, что обеспечивает плавное управление в широком диапазоне работы.Впускные заслонки создают новую кривую производительности вентилятора для каждого положения заслонки, теряя эффективность при уменьшении расхода воздуха (рис. 1).

Двумя основными типами впускных заслонок являются жалюзийные и радиальные.

Входные заслонки с жалюзи обычно имеют параллельные лопасти и хорошо работают в грязных воздушных потоках. Они также доступны с противоположными лопастями, но эта конфигурация не рекомендуется, потому что она не закручивает воздух.
Демпферы с радиальным впуском из-за их способности более эффективно предварительно закручивать воздух, как правило, более эффективны, чем жалюзийные.

К другим типам впускных демпферов относятся: вихревые демпферы, для которых требуются впускные коробки и доступны в виде консольных лопастей и центральной ступицы; и регулируемые входные лопатки, для которых требуются входные части конической формы и которые используются только с чистыми воздушными потоками. Оба имеют эффективность, сопоставимую с эффективностью демпферов с радиальным впуском.
Если система движения воздуха используется нечасто, впускные заслонки могут оказаться на высоте при сравнении начальных затрат / потенциальной экономии энергии устройств регулирования воздушного потока.Они особенно эффективны при ограничении воздушного потока менее чем на 20%.

Следует соблюдать осторожность, когда заслонки сильно ограничивают поток воздуха. Ограничение воздушного потока на 70% может привести к нестабильности потока или вращающемуся срыву, то есть к нехватке воздуха, что приводит к импульсам давления большой амплитуды. Возьмем недавний случай, когда сталелитейный завод работал с вентиляторами скруббера коксовой батареи с закрытыми на 90% входными заслонками. Специалисты по вентиляторам задокументировали сильную вибрацию и растрескивание кожухов вентиляторов. Измерения вибрации, пульсации давления и частоты подтвердили состояние вращающегося срыва.После установки преобразователя частоты мельница может оставить заслонку полностью открытой и регулировать воздушный поток, регулируя скорость вентилятора. Затем вентилятор плавно работал при всех расходах технологического процесса. На комбинате удалось сэкономить более 250 000 долларов в год.

Выходные заслонки
Они управляют потоком, ограничивая путь воздушного потока на выходе. Они редко используются на больших промышленных вентиляторах из-за их низкой эффективности (рис. 1) и возможности повреждения компонентов системы.

Частично закрывающиеся или дросселирующие параллельные или противоположные заслонки клапана обеспечивают желаемое уменьшение потока. Однако повышение давления на входе заслонок увеличивает противодавление в системе. Это сопротивление вызывает отрицательное смещение рабочей точки вентилятора на его кривой производительности.

Чрезмерное использование демпфера может повредить компоненты системы. Сильно дросселированные демпферы на выходе могут создавать сильные вибрации и очень высокое противодавление, что может привести к преждевременному износу, перегреву или даже растрескиванию компонентов системы, что приведет к увеличению затрат на эксплуатацию и техническое обслуживание.Такие демпферы также подвержены коррозии в грязных воздушных потоках. Кроме того, скопление твердых частиц на лопастях демпфера и тепловая деформация элементов демпфера могут препятствовать регулировке лопастей для дросселирования.

Преобразователи частоты
Преобразователи частоты обычно обеспечивают наиболее плавное регулирование расхода в самом широком диапазоне объема и давления. Обладая проверенными энергосберегающими возможностями, они являются популярным выбором для систем движения воздуха, которые длительное время работают при пониженном расходе и давлении.Кроме того, преобразователи частоты компактны и легко добавляются к большинству существующих двигателей, и они уменьшают общие проблемы загрязнения, связанные с выпускными и впускными заслонками, такие как чрезмерная вибрация, шум и износ оборудования.

По мере уменьшения скорости вращения вентилятора (об / мин) с преобразователем частоты давление, объем и мощность снижаются. Кривые как производительности вентилятора, так и тормозной мощности (BHP) движутся в основном в соответствии с кривой закона вентилятора (Рисунок 1). Этот сдвиг хорошо работает для большинства систем с фиксированным сопротивлением.Он предлагает значительную экономию мощности на пониженных скоростях, как показывает третий закон вентилятора: BHP2 = (rpm2 / rpm1) 3 (BHP1)

Другими словами, уменьшение скорости двигателя вдвое снизит энергопотребление до одной восьмой. Например, падение с 1000 об / мин при 1000 л.с. до 500 об / мин приводит к снижению мощности до 125 л.с. Для работы двигателя на более низкой скорости требуется гораздо меньше энергии.

Возможности плавного пуска, доступные с преобразователями частоты, открывают дополнительные возможности для снижения энергопотребления.Двигатели обычно испытывают более высокие токи при запуске, чем при нормальной работе. преобразователи частоты позволяют запускать двигатель с меньшим током. Устраняя более высокий скачок мощности при запуске, преобразователи частоты снижают износ обмоток двигателя и контроллера, а также снижают серьезность провалов напряжения, которые могут повлиять на чувствительное оборудование.

Преобразователи частоты также уменьшают шум воздушного потока при более низких скоростях и меньших объемах воздуха. Дросселирование воздушного потока с помощью заслонок вызывает повышенный уровень шума, который может снизить комфорт рабочего.

Проблемы с преобразователем частоты
Несмотря на типичные преимущества снижения спроса на электроэнергию и затрат на техническое обслуживание, преобразователи частоты подходят не для всех приложений. Кроме того, установка преобразователя частоты зависит от нескольких важных соображений при проектировании вентилятора: 1) собственные резонансные частоты во всем диапазоне рабочих скоростей; 2) муфты; 3) подшипники; и 4) статическое давление в системе.

Различные компоненты систем движения воздуха имеют собственные резонансные частоты.При возбуждении во время работы эти частоты могут вызвать вибрационное напряжение и усталость, что приведет к шуму и, возможно, к растрескиванию или разрушению определенных компонентов, таких как рабочие колеса, валы, подшипники и фундамент. При испытании на резонансный удар можно определить собственные резонансные частоты. Ключевым из них является крутильная резонансная частота, которая рассчитывается с использованием данных, собранных с компонентов системы движения воздуха, включая вентилятор, муфту и двигатели.

Вентиляторы обычно имеют нормальную рабочую скорость выше или ниже любых собственных резонансных частот, включая крутильные частоты.Если нормальная рабочая скорость превышает эти частоты, преобразователи частоты рискуют столкнуться с ними из-за уменьшения скорости вращения. Первая скорость вентилятора, при которой достигается боковая резонансная частота вала, называется первой критической скоростью.

Различные изменения системы могут привести к смещению резонансных частот за пределы диапазона рабочих скоростей вентилятора и тем самым избежать достижения первой критической скорости. Наиболее распространенный выбор для изменения крутильных резонансных частот — это изменение муфт — e.g., к эластомерным муфтам блочного типа или другим муфтам с высокими демпфирующими характеристиками. Модификация ротора вентилятора также может изменить резонансные частоты в системе, обеспечивая предпочтительный диапазон рабочих скоростей. Помимо механических изменений, можно запрограммировать преобразователь частоты на блокировку скоростей, близких к первой критической скорости, или других скоростей, которые могут вызывать возбуждение собственных частот. В этом процессе должен быть задействован специалист по преобразователям частоты.

Подшипники также требуют тщательного выбора, чтобы соответствовать системе движения воздуха.Достаточные рабочие скорости необходимы для правильной работы некоторых типов подшипников, включая подшипники скольжения; антифрикционные подшипники обычно хорошо работают на любой скорости.

В системах, в которых используются выпускные отверстия воздуховодов, оборудованные выпускными заслонками, которые открываются во время работы, для правильной работы заслонок требуется достаточное статическое давление. Если уровни давления слишком низкие при уменьшении скорости вращения вентилятора, заслонки не открываются. Таким образом, изучение минимальной рабочей скорости, необходимой для выполнения требований по давлению, важно для определения того, подходит ли преобразователь частоты наилучшим образом для этих ситуаций.

Сделайте правильный выбор
Существует только одна точка, в которой КПД для впускных заслонок, выпускных заслонок и преобразователей частоты практически одинаков — максимальная скорость. При максимальном расходе энергопотребление для всех трех вариантов относительно одинаково. По мере уменьшения потребности в потоке преобразователи частоты обычно обеспечивают наилучший КПД. Однако впускные заслонки могут быть жизнеспособной альтернативой, если потребности системы в потоке постоянно находятся в диапазоне 80–100%. Для большинства систем выпускные заслонки не являются жизнеспособным средством контроля потока.Однако помните, что выбор лучшего устройства регулирования потока для работы требует тщательного анализа.

Руководство по проектированию цепей для преобразователей постоянного тока в постоянный (2/10)

Как выбрать частоту переключения

Цепи преобразователя постоянного / постоянного тока

имеют свои уникальные частоты переключения. Как правило, они влияют на свойства схемы, как показано в Таблице 2 ниже:

Таблица 2. Взаимосвязь между частотой коммутации и свойствами

Недвижимость	Низкий	Высокая
Максимальный КПД	Высокая	Низкий
Выходной ток при максимальном КПД	Легкая нагрузка	Тяжелая нагрузка
Пульсация	Большой	Малый
Скорость отклика	Медленная	Быстро

На рисунках 7 и 8 показано соотношение между частотами переключения и эффективностью понижающих моделей XC9235 / XC9236 (1.2 МГц) и XC9235 / XC9236 (3 МГц), соответственно, в качестве примеров. Как видите, влияние частоты переключения на КПД, как показано в таблице 2, очевидно. У двух моделей значения электрического тока при максимальном КПД разные. Это связано с тем, что, если частоты переключения различаются, соответствующие значения индуктивности также различаются. У катушек такой же конструкции, чем больше индуктивность, тем больше становится сопротивление постоянному току, что увеличивает потери при большой нагрузке. Таким образом, если частота переключения становится ниже, текущее значение при максимальном КПД перемещается в сторону малой нагрузки.Напротив, если частота переключения становится выше, частота заряда / разряда полевого транзистора и уникальный ток покоя ИС увеличиваются: на модели с частотой 3 МГц эффективность в условиях малой нагрузки существенно снижается по сравнению с моделью с частотой 1,2 МГц. При всестороннем рассмотрении этих влияний мы видим, что модель 1,2 МГц имеет более высокий максимальный КПД (пиковое значение выше, чем у модели 3 МГц на графике), а выходной ток при максимальном КПД невелик (пик находится слева. модели 3 МГц на графике).Кроме того, при включении PFM частоты во время малой нагрузки в обеих моделях снижаются, что существенно повышает эффективность.

Рисунок 7: XC9235 / XC9236, V _OUT = 1,8 В (с частотой переключения 1,2 МГц)

C _IN : 10 мкФ C _L : 10 мкФ L = 4,7 мкГн (NR3015T-4R7M) Topr = 25 ℃

Рисунок 8: XC9235 / XC9236, V _OUT = 1,8 В (с частотой переключения 3 МГц)

C _IN : 10 мкФ C _L : 10 мкФ L = 4.7 мкГн （NR3015T-4R7M） Ta = 25 ℃

Рисунок 9: Испытательная схема для XC9235 / XC9236, показанная на Рисунках 7 и 8

Следующая страница

Выбор полевого транзистора

Оценка эффективности и стоимости статического преобразователя частоты и стабилизатора напряжения на железной дороге на основе косвенного модульного многоуровневого преобразователя в железных дорогах

Напряжение контактной сети uLα имеет многоуровневую форму волны в системе SFC, поскольку оно создается DC / AC MMC, в то время как в случае RPC

он имеет полностью синусоидальную форму волны, потому что она возникает из-за вторичных обмоток V / V трансформатора.

Локомотивные токи в обоих решениях имеют схожие формы сигналов, поскольку в имитационной модели

были рассмотрены одинаковые параметры локомотива.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В этой статье проводится сравнительное исследование статического преобразователя частоты (SFC) и стабилизатора напряжения рельсового питания

(RPC), основанного на косвенном модульном многоуровневом преобразователе переменного / постоянного / переменного тока (MMC) в приложениях на электрифицированных железных дорогах. . В этом документе описаны неотъемлемые преимущества

и оценочный анализ затрат для каждой системы.Результаты моделирования

показали, что обе исследуемые системы обладают способностью подавать сбалансированные и синусоидальные токи на стороне сети общего пользования

без компонентов обратной последовательности (NSC). Несмотря на то, что система SFC

имеет больше неотъемлемых преимуществ, чем RPC, такие как возможность преобразования частоты, принятие распределения нагрузки с другими системами SFC, устранение нейтральных секций

и представление лучшего ограничения тока короткого замыкания в контактной линии, RPC более надежен и эффективен

для электрифицированных железных дорог, поскольку он может быть перегружен, обеспечивает лучшую коррекцию коэффициента мощности сети общего пользования

и имеет улучшенные характеристики для компенсации токов гармоник и NSC на стороне сети общего пользования.

SFC обычно требует использования более высоких значений пассивных фильтров на стороне сети общего пользования, помимо связанных индукторов

между плечами преобразователя для подавления гармоник тока и токов короткого замыкания в сети общего пользования. Это высокое значение индуктивности

может отрицательно повлиять на коэффициент мощности на стороне сети общего пользования и, в некоторых случаях, на общую эффективность SFC

. Ориентировочная стоимость реализации SFC сильно зависит от требуемого уровня напряжения MMC и номинальной мощности

коммутационных устройств (IGBT), тогда как в случае RPC она в значительной степени зависит от стоимости силового трансформатора V / V

, кроме требуемый уровень напряжения MMC.Обе системы имеют близкую ориентировочную стоимость внедрения; однако SFC

имеет тенденцию быть более дорогим, чем RPC, когда требуемый уровень напряжения и номинальная мощность IGBT высоки.

ПОДТВЕРЖДЕНИЕ

Эта работа была поддержана COMPETE: POCI-01-0145-FEDER-007043 и FCT — Fundação para Ciência e

Tecnologia в рамках объема проекта: UID / CEC / 00319/2013.

Мохамед Танта поддерживается докторской стипендией FCT со ссылкой PD / BD / 127815/2016.

ССЫЛКИ

Abrahamsson, L .; Schütte, T .; и Остлунд, С. 2012. «Использование преобразователей для питания железных дорог переменного тока на всех частотах». Энергия

Sustain. Dev. 16, 368–378.

Gazafrudi, S.M .M .; Langerudy, A.T .; Fuchs, E.F .; и Аль-Хаддад, К. 2015. «Вопросы качества электроэнергии при электрификации железных дорог: комплексная перспектива

». IEEE Trans. Ind. Electron. 62, 3081–3090.

Gruber, R; и О’Брайен, Д. 2014. «Использование технологии модульных многоуровневых преобразователей (MM C) в электрификации железнодорожного транспорта».В

AusRAIL PLUS 2014 «Делаем это умнее». Люди, сила, производительность, 24-26 ноября 2014 г., Мельбурн, Вик, Австралия

Крастев, И .; Tricoli, P .; Hillmansen, S .; и Чен, М. 2016. «Будущее электрических железных дорог: передовые системы электрификации со статическими преобразователями

для железных дорог переменного тока». IEEE Electrification Mag. 4, 6–14.

Liu, G .; Jiang, Q .; и Вэй, Ю. 2013. «Исследование управления балансировкой напряжения конденсаторов модульного многоуровневого преобразователя при низкой частоте

».Int. J. Comput. Электр. Англ. 196–200.

Luo, A .; Wu, C .; Shen, J .; Shuai, Z .; и Ма, Ф. 2011. «Железнодорожные статические стабилизаторы мощности для тягового усилия высокоскоростных поездов

Системы электроснабжения с использованием трехфазных трансформаторов напряжения / напряжения». IEEE Trans. Power Electron. 26, 2844–2856.

Перин, И .; Nussey, P.F .; Cella, U.M .; Tran, T.V .; и Уокер, Г. 2015. «Применение силовой электроники для повышения качества электроэнергии

и эффективности электроснабжения тяговых сетей переменного тока».В 2015 г. 11-я Международная конференция IEEE по силовой электронике и приводным системам

, стр. 1086–1094.

Rejas, M .; Mathe, L .; Burlacu, P.D .; Pereira, H .; Sangwongwanich, A .; Bongiorno, M .; и Теодореску, Р. 2015. «Сравнение производительности

ШИМ со сдвигом фазы и метода сортировки для модульных многоуровневых преобразователей». В 2015 г. 17-я Европейская конференция по силовой электронике и приложениям

(EPE’15 ECCE-Europe), стр. 1–10.

Песня, С .; Лю, Дж.; Ouyang, S .; и Чен, X. 2016. «Железнодорожный стабилизатор мощности на основе модульного многоуровневого преобразователя для баланса мощности

и компенсации гармоник в железнодорожной тяговой системе Скотта». В 2016 г. 8-я Международная конференция по силовой электронике IEEE и конференция

по управлению движением (IPEMC-ECCE Asia), стр. 2412–2416.

Штеймель, А. 2012. «Электроэлектронное электроснабжение железнодорожных систем переменного тока». В 2012 году 13-я Международная конференция по оптимизации

электрического и электронного оборудования (OPTIM), стр.16–25.

Wu, C .; Луо, А .; Shen, J .; M a, F.J .; и Пенг, С. 2012. «Метод компенсации отрицательной последовательности на основе двухфазного трехпроводного преобразователя

для системы электропитания тяговых высокоскоростных железных дорог». IEEE Trans. Power Electron. 27, 706–717.

Zhang, D .; Zhang, Z .; Wang, W .; и Ян, Ю. 2016. «Оптимизирующее управление током отрицательной последовательности на основе статического стабилизатора напряжения

в системе электропитания вольт-амперной характеристики». IEEE Trans. Power Electron.31, 200–212.

Нелинейное преобразование частоты, объяснено энциклопедией RP Photonics; удвоение, утроение, учетверение частоты

Энциклопедия> буква N> нелинейное преобразование частоты

можно найти в Руководстве покупателя RP Photonics. Среди них:

Найдите более подробную информацию о поставщиках в конце этой статьи энциклопедии или посетите наш

Вас еще нет в списке? Получите свою запись!

Используя наш рекламный пакет, вы можете разместить свой логотип и далее под описанием продукта.

Определение: преобразование входящего света в свет других частот с использованием оптических нелинейностей

Более общий термин: нелинейные эффекты

Более конкретные термины: удвоение частоты, утроение частоты, учетверение частоты, генерация суммы и разности частот, оптическое выпрямление, генерация суперконтинуума, оптические параметрические колебания и генерация, вынужденное комбинационное рассеяние, генерация высоких гармоник.

Немецкий язык: nichtlineare Frequenzkonversion

Категория: нелинейная оптика

Как цитировать статью; предложить дополнительную литературу

Автор: Dr.Rüdiger Paschotta

URL: https://www.rp-photonics.com/nonlinear_frequency_conversion.html

Нелинейное преобразование частоты означает, что оптическая нелинейность используется для преобразования части оптической мощности некоторого входящего света в выходной свет в другом диапазоне длин волн. Часто это квазимонохроматический свет с фиксированной длиной волны или иногда с настраиваемой длиной волны; в некоторых случаях генерируется широкополосный свет. Почти во всех случаях входящий свет представляет собой лазерный луч со значительной оптической интенсивностью; только в таких условиях процессы нелинейного преобразования частоты могут быть высокоэффективными.Выходной сигнал также обычно получается в виде лазерного луча, то есть с высокой пространственной когерентностью.

Не все интересующие области длин волн напрямую доступны с помощью лазеров. Таким образом, это обычное дело, например, для генерации видимого или ультрафиолетового света путем нелинейного преобразования ближнего инфракрасного света от одного или нескольких лазеров. Кроме того, источники лазера среднего инфракрасного диапазона часто реализуются на основе лазера ближнего инфракрасного диапазона, объединенного с некоторым устройством нелинейного преобразования частоты.

Примеры процессов нелинейного преобразования:

Многие, но не все из этих процессов могут быть эффективны только при использовании фазового синхронизма и поляризованного света.Лазерное излучение обычно линейно поляризовано, но некоторые устройства (например, некоторые мощные волоконные лазеры и усилители) плохо подходят для нелинейного преобразования частоты, потому что они не излучают со стабильным состоянием линейной поляризации или потому что у них недостаточно пространственного или временного согласованность.

Эффективное преобразование при высокой оптической интенсивности

Поскольку нелинейное преобразование частоты может быть эффективным только при достаточно высоких оптических интенсивностях, часто приходится увеличивать интенсивности одним или несколькими из следующих методов:

Применимые интенсивности часто ограничиваются порогом разрушения нелинейных материалов.Бывают ситуации, когда это ограничение препятствует высокоэффективному преобразованию частоты. Примером может служить удвоение частоты ультракоротких импульсов в ультрафиолетовую область спектра, где большое рассогласование групповых скоростей ограничивает длину взаимодействия, в то время как порог повреждения относительно низок.

Проблемы дизайна

Конструкция устройств нелинейного преобразования частоты может включать тонкие проблемы. Для устройств, основанных на параметрической нелинейности, могут наблюдаться эффекты качества луча из-за пространственного отклонения, направления усиления, истощения накачки и обратного преобразования.Такие эффекты можно исследовать с помощью численных компьютерных моделей, которые могут моделировать эволюцию пространственных (и, возможно, временных) профилей взаимодействующих лучей. В частности, для преобразования ультракоротких импульсов существует широкий спектр явлений, которые следует правильно понимать, чтобы избежать проблем. Численное моделирование может иметь важное значение для оптимизации производительности.

Поставщики

Справочник покупателя RP Photonics содержит информацию о 33 поставщиках оборудования для нелинейного преобразования частоты.Среди них:

NKT Photonics

Если требуется преобразование частоты, мы предлагаем модули второй гармоники и модули третьей гармоники для некоторых из наших самых популярных лазеров. Для нашего лазера с узкой шириной линии Koheras BOOSTIK мы предлагаем модуль Koheras HARMONIK, который преобразует 1550 нм или 1050 нм в 780 нм. Для нашего мощного сверхбыстрого лазера Origami XP мы предлагаем модули SHG и THG, которые конвертируют 1030 нм в 515 нм и 343 нм соответственно.

TOPTICA Photonics

TOPTICA предлагает настраиваемые лазерные системы непрерывного действия, включая нелинейное преобразование частоты для доступа к диапазону длин волн от 190 до 4000 нм.Процессами преобразования являются генерация второй гармоники и генерация оптических параметров.

RP Photonics

Мы предлагаем консультации по всем аспектам нелинейного преобразования частоты, например: проектирование устройств преобразования частоты, выбор нелинейных материалов, моделирование нелинейного преобразования. Также: специализированные внутренние курсы обучения, адаптированные к вашим потребностям.

EKSMA OPTICS

EKSMA Optics предлагает полный ассортимент нелинейно-оптических кристаллов: BBO, LBO, KTP, KDP, DKDP, LiIO ₃ , LiNbO ₃ , MgO: LiNbO ₃ , AGS, AGSe, ZGP GaSe, CdSe со склада или изготовленные в соответствии со спецификациями заказчика или для конкретных применений.

GLOphotonics

GLOphotonics предлагает уникальное решение для преобразования частоты на основе фотонно-кристаллического волокна с полой сердцевиной: технологию CombLas. Эта платформа позволяет генерировать свет от УФ до среднего ИК диапазона с очень высокой спектральной плотностью мощности. Comblas может генерировать комбинацию дискретных линий или может быть настроен на генерацию одной определенной длины волны.

Shalom EO

Shalom EO предлагает широкий спектр нелинейных кристаллов: BBO, KDP и KD ^* P, LBO, KTP, HGTR KTP, KTA, BIBO, LiIO ₃ , LiNbO ₃ , MgO: LiNbO ₃ , RTP, ультратонкие кристаллы BBO, LBO и инфракрасные нелинейные кристаллы ZnGeP ₂ (ZGP).

Наши продукты отлично подходят для различных применений, от преобразования частоты до генерации коротких импульсов. Они используются для генерации гармоник (SHG, THG, 4HG, 5HG), генерации суммарных и разностных частот (SFG, DFG), для параметрических генераторов света (OPO) и параметрических усилителей света (OPA). Обратите внимание, что для всех продуктов, перечисленных выше, стандартные и индивидуальные продукты не являются обязательными для наших клиентов.

Covesion

Covesion предоставляет готовые кристаллы и волноводы MgO: PPLN, которые доступны для взаимодействий SHG, SFG, DFG и OPO.MgO: PPLN поддерживает широкий спектр приложений, таких как: квантовые вычисления; генерация среднего инфракрасного диапазона; атомное охлаждение; Терагерцовая генерация и биомедицинская визуализация. Covesion также производит ряд духовок и терморегуляторов для точного управления температурным режимом.

APE

APE предлагает хорошо спроектированные устройства для нелинейного преобразования частоты пикосекундных и фемтосекундных импульсов, включая:

Кроме того, мы предлагаем оптические параметрические генераторы и усилители.

Kapteyn-Murnane Laboratories

XUUS преобразует сверхбыстрые лазерные импульсы с повышением частоты в крайние УФ (EUV или XUV) или мягкие рентгеновские области спектра.Используя процессы генерации высоких гармоник, выходной луч наследует когерентные свойства ведущего лазера, такого как KMLabs RAEA, с длинами волн, которые можно настраивать от 10 до 47 нм. Более того, индивидуализированные системы могут генерировать когерентные лучи с длиной волны до 6,5 нм. XUUS использует запатентованный полый волновод KMLabs для процесса преобразования с повышением гармоник.

Архитектура полого волокна или волновода XUUS позволяет отличать генерируемые системой гармоники от других методов HHG, гарантируя, что ваши гармоники каждый раз исходят из одной и той же точки пространства, сводя к минимуму любой дрейф наведения.Это оптимизирует повторяемость ваших экспериментов. Кроме того, использование волокна, а не типичной геометрии мишени газовой струи или полубесконечной газовой ячейки обеспечивает превосходную возможность настройки давления для ГВГ с фазовой синхронизацией.

Femto Easy

Nano4th — это сверхкомпактное устройство, которое преобразует фемтосекундные низкоэнергетические ИК-лазерные импульсы (нДж-диапазон) в гармоники 2 ^nd и 4 ^th с лучшей в своем классе эффективностью преобразования. Его промышленный дизайн делает его прочным и надежным решением, которое расширит возможности вашего лазера.Конструкция легко адаптируется к более высоким импульсам энергии, вплоть до уровня микроджоулей или миллиджоулей.

Вопросы и комментарии пользователей

Здесь вы можете оставлять вопросы и комментарии. Если они будут приняты автором, они появятся над этим абзацем вместе с ответом автора. Автор примет решение о приеме на основании определенных критериев. По сути, вопрос должен представлять достаточно широкий интерес.

Пожалуйста, не вводите здесь личные данные; в противном случае мы бы скоро удалили его.(См. Также нашу декларацию о конфиденциальности.) Если вы хотите получить личный отзыв или консультацию от автора, пожалуйста, свяжитесь с ним, например по электронной почте.

Отправляя информацию, вы даете свое согласие на возможную публикацию ваших материалов на нашем веб-сайте в соответствии с нашими правилами. (Если вы позже откажетесь от своего согласия, мы удалим эти данные.) Поскольку ваши материалы сначала проверяются автором, они могут быть опубликованы с некоторой задержкой.

Библиография

[1]	G.Д. Бойд и Д. А. Клейнман, “Параметрическое взаимодействие сфокусированных гауссовых световых пучков”, J. Appl. Phys. 39 (8), 3597 (1968), DOI: 10.1063 / 1.1656831 (основополагающая работа со всесторонним количественным обсуждением)
[2]	RL Sutherland, Handbook of Nonlinear Optics , 2nd edn., Marcel Dekker , New York (2003)
[3]	А. В. Смит, Программное обеспечение SNLO для моделирования нелинейного преобразования частоты в кристаллах, бесплатная загрузка, http: // www.as-photonics.com/snlo, от AS-Photonics
[4]	А.В. Смит, Кристаллическая нелинейная оптика с примерами SNLO , ISBN 978-0-692-40044-9, http: // www. as-photonics.com/products/crystal-nonlinear-optics-book

(Предложите дополнительную литературу!)

См. Также: удвоение частоты, утроение частоты, учетверение частоты, генерация суммы и разности частот, оптическое выпрямление, параметрические оптические генераторы, оптические параметрические усилители, оптические параметрические генераторы, генерация суперконтинуума, генерация высоких гармоник, источники RGB, рамановские лазеры, нелинейные кристаллические материалы , нелинейная оптика, нелинейная поляризация, ультрафиолетовый свет, терагерцовое излучение, The Photonics Spotlight 2007-03-05, The Photonics Spotlight 2007-09-21
и другие статьи в категории нелинейная оптика

---

Если вам понравилась эта страница, поделитесь ссылкой со своими друзьями и коллегами, e.г. через соцсети: Эти кнопки обмена реализованы с учетом конфиденциальности!

Код для ссылок на других сайтах

Если вы хотите разместить ссылку на эту статью на каком-либо другом ресурсе (например, на своем веб-сайте, в социальных сетях, дискуссионном форуме, Википедии), вы можете получить здесь требуемый код.

HTML-ссылка на эту статью:

   
 Статья о нелинейном преобразовании частоты  
 в  
 Энциклопедия фотоники RP   

С изображением для предварительного просмотра (см. Рамку чуть выше):

   
  alt = "article">   

Для Википедии, например в разделе «== Внешние ссылки ==»:

  * [https: //www.
No related posts.