+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Содержание

Тиристорный преобразователь

Тиристорные преобразователи частоты (инверторы) представляют собой устройства, преобразующие постоянное или переменное напряжение в переменное заданной частоты. Большинство современных тиристорных инверторов позволяют осуществлять изменение частотной характеристики выходного напряжения в требуемых пределах, благодаря чему они нашли широкое применение в различных отраслях промышленности и транспорта, например, для плавной регулировки скорости вращения асинхронных электродвигателей, обеспечения необходимого режима электропитания плавильных печей и т.п. Несмотря на то, что в последнее время все большее распространение получают преобразователи частоты на IGBT, тиристорные инверторы по-прежнему доминируют там, где необходимо обеспечить большие мощности (вплоть нескольких мегаватт) с выходным напряжением в десятки киловольт. Именно то, что тиристорные преобразователи частоты имеют высокий КПД (до 98%), способны успешно справляться с большими напряжениями и токами, а также выдерживать при этом импульсные воздействия и довольно продолжительную нагрузку, является их основным достоинством.

Ниже приведена блок-схема наиболее типичного современного тиристорного преобразователя с явно выраженным звеном постоянного тока.

В выпрямителе (В) входное переменное напряжение выпрямляется и поступает в фильтр (Ф), где оно сглаживается, фильтруется, после чего опять преобразуется инвертором (И) в переменное, которое может регулироваться по таким параметрам, как амплитуда и частота.

НЕОБХОДИМА КОНСУЛЬТАЦИЯ?

Тиристорные преобразователи имеют некоторые конструктивные особенности, которые порой затрудняют их использование и несколько ограничивают сферу применения. Прежде всего, это касается довольно сложной системы управления. Поскольку тиристор является полууправляемым прибором, то для него необходимо принудительное переключение, осуществляемое кратковременным прерыванием тока, который через него протекает. Это обычно происходит при разряде конденсатора, находящегося в анодно-катодной цепи ключа. В системах с большой мощностью нагрузки на накопительные (фильтровые) конденсаторы, стоящие в плечах ключа, очень велики.

Впрочем, велики они и на демпферные конденсаторы, установленные на выходе инвертора и предохраняющие его от повреждения в момент переключения ключей. Таким образом, для нормальной и бесперебойной работы тиристорных преобразователей исключительно важна надежность тех емкостных элементов, которые в них применяются, то есть фильтровых и демпферных конденсаторов. К тому же весьма желательно, чтобы их стоимость была приемлемой, а габаритные размеры – как можно меньше. Всем этим требованиям далеко не в полной мере отвечают старые типы силовых конденсаторов, и поэтому для разработки действительно современных и надежных тиристорных инверторов им требуется замена.

Именно такие силовые конденсаторы производит завод «Нюкон». Они отличаются компактностью, высокими показателями объемной плотности энергии и, что, пожалуй, важнее всего, исключительной надежностью. Сочетание этих качеств было достигнуто за счет применения при их разработке и производстве передовых конструкторских и технологических решений.

Силовые конденсаторы «Нюкон» имеют самые различные рабочие напряжения и обладают способностью к локальному самовосстановлению после пробоев с минимально возможной потерей емкости.

Силовые конденсаторы «Нюкон», производимые по технологии локализованного управляемого самовосстановления, состоят из множества ячеек, число которых достигает десятков тысяч. Каждая из них имеет свой собственный предохранитель, поэтому в случае пробоя повреждается только она, а все остальные остаются работоспособными. Таким образом, значительно увеличивается срок службы конденсатора, уменьшаются расходы на замену неисправных емкостей и потери времени, связанные с вынужденным простоем оборудования. При этом сама емкость конденсаторов снижается весьма незначительно. Достаточно сказать, что в конце срока их службы она составляет не менее 95% от номинальной.

Сегодня многие отечественные производители инверторов вынуждены закупать современные силовые конденсаторы за рубежом, что связано со многими неудобствами: длительными сроками поставки, необходимостью прохождения таможенного оформления и т.

п. На отечественном рынке завод «Нюкон» является единственным, чья продукция может успешно конкурировать с зарубежными аналогами. Он гарантирует высокое качество своей продукции (которое, кстати, полностью соответствует целому ряду международных стандартов), оперативность поставок и внимательное отношение ко всем клиентам.

НЕОБХОДИМА КОНСУЛЬТАЦИЯ?

Тиристорный преобразователь частоты и принцип его работы

Содержание:

Преобразователи частоты в схемах подключения двигателя пользуются большой популярностью и спросом, поскольку позволяют строить стабильные и управляемые системы, которые без таких электронных схем спроектировать и внедрить затруднительно. К таким специфическим применениям, связанным с работой синхронных и асинхронных двигателей, относят:

  • необходимость обеспечить плавный, безопасный пуск и остановку электромотора;
  • потребность обеспечить необходимый крутящий момент на низких оборотах и при выходе на номинальный режим;
  • потребность регулировки частоты вращения ротора в широких пределах;
  • создание экономичных систем;
  • разработку систем на базе электромоторов с обратной связью, при помощи которой регулируется состояние системы.

Это достаточно сложная задача, учитывая, что мощные электродвигатели, особенно двигатели трехфазного тока, работают при достаточно высоких напряжениях, мощностях и, соответственно, большой силе тока. Поэтому первые регуляторы частоты были созданы на основе тиристоров, которые появились значительно раньше мощных IGBT-транзисторов. Cхемотехника тиристорных регуляторов частоты вращения электромотора достаточно проста и может быть реализована даже без применения сложных контроллеров, интегральных микросхем и микропроцессоров.

В первых разработках частотных преобразователей на тиристорах использовались временные цепи с регулировкой, построенной на базе конденсаторов и резисторов, которые задают собственную частоту колебаний системы. 

Особенности тиристоров

Такой радиоэлектронный компонент, как тиристор, можно условно представить как управляемый диод. Когда на управляющий электрод не подается напряжение, тиристор закрыт и не пропускает ток в обоих направлениях.

Когда на управляющий электрод подается напряжение, тиристор начинает работать как диод, то есть пропускает ток только в одном направлении. Эта их особенность широко используется в регуляторах мощности электрического тока — диммерах, где тиристор работает в режиме отсечения части полуволны электрического тока и пропускает в нагрузку только часть мощности. Для более плавной регулировки в таких схемах используется два тиристора, включенных навстречу друг другу, чтобы пропускать положительную и отрицательную составляющую переменного тока.

При определенном подборе RC-цепочки возможно создание простого генератора на основе тиристора, который питается от постоянного тока. Эти особенности и стали основой различных схемотехнических решений, которые позволяют получать от сети 220 В и 50 Гц переменный электрический ток, частота которого может изменяться практически от 0 и значительно превышать частоту питающей сети. Более сложные решения позволяют получать от однофазной сети напряжение для питания трехфазных двигателей, а также управлять работой трехфазных моторов, подключенных через такой преобразователь к трехфазной сети.

Необходимо отметить, что несмотря на достаточно старый тип подобных систем управления частотой вращения двигателя, тиристорные преобразователи частоты до сих пор широко применяются, особенно для управления мощной нагрузкой в десятки киловатт. При этом их схемотехническое решение, как правило, значительно дешевле современных систем управления на базе транзисторов с микропроцессорным управлением. Впрочем, современные тиристорные преобразователи частоты также имеют сложное электронное управление, которое обеспечивает:

  • согласованность плеч управления напряжением и частотой;
  • обратную связь по контролируемому критерию работы системы;
  • защиту как самого преобразователем, так и подключенной нагрузки от различных внештатных аварийных ситуаций.

Тем не менее, несмотря на простоту решений схемотехники на тиристорах, преобразователи на их основе имеют ряд недостатков, постепенно вытесняющих их из промышленного использования.

К ним относят:

  • достаточно объемную элементную базу, которая не позволяет создавать компактные решения;
  • необходимость использования дросселей, согласующих трансформаторов (реакторов),которые при больших мощностях нагрузки отличаются значительными габаритами и стоимостью;
  • сложности в формировании чистого синусоидального сигнала на выходе тиристорного частотного преобразователя;
  • принципы работы тиристора, основанные на отсечении части волны электрического тока. Это приводит к тому, что тиристорный ключ становится источником мощных электромагнитных помех в широком гармоническом спектре, который может влиять на работу оборудования расположенного в непосредственной близости или подключенного к той же питающей сети.

Кроме того, ТПЧ должен быть оборудован хорошо отлаженной схемой управления, поскольку тиристор, в отличие от транзистора, открывается полностью при достижении на управляющем электроде заданного значения напряжения. Как правило, в тиристорных схемах устройств управления частотой используется несколько тиристоров, и синхронность их работы должна быть настроена точно и согласованно, поскольку только в этом случае можно добиться высокого КПД преобразователя и максимальной точности управления нагрузкой.

Рассмотрим особенности нескольких типовых схем работы тиристорных преобразователей частоты.

ТПЧ с непосредственной гальванической связью с сетью питания

Это решение можно назвать одним из наиболее простых в плане реализации принципа управления электродвигателем. Такая схема позволяет генерировать на выходе питающие напряжения с заданной частотой и фазой. Необходимо подчеркнуть, что частота выходного сигнала не может превышать частоту питающего напряжения, поэтому такие системы применяют, в основном, для мощных низкооборотных двигателей.

Схемотехническое решение включает в себя комбинацию тиристорных электронных ключей, которые могут быть:

  • управляемыми;
  • неуправляемыми;
  • включены встречно-параллельно;
  • включены по схеме мост;
  • подключены перекрестно;
  • соединены по нулевым схемам.

Все эти соединения используются в одном ТПЧ с гальванической связью и обеспечивают формирование выходного синусоидального сигнала из фрагментов входного синусоидального сигнала. Эти фрагменты формируются таким образом, чтобы получить сигнал на выходе с требуемой частотой и фазой. 

Однако такое внешне простое схемотехническое решением обладает рядом недостатков, к которым можно отнести:

  • сложную форму выходного сигнала. Она не синусоидальна, поэтому может приводить к появлению дополнительных вибраций, а также гармонических помех в питающей сети;
  • ограниченность в частоте вращения двигателя, которая, как правило, не может превышать номинальную частоту питающей сети;
  • сложную схему управления ключами, которая либо требует сложной настройки, либо использования цифровой системы управления, сложности и стоимость которой также достаточно велики.

Вместе с тем, у такого решения есть и преимущества, благодаря которым оно до сих пор используется для управления электромоторами, работающими на невысоких оборотах и в режиме значительной нагрузки. Среди преимуществ этого решения можно назвать:

  • стоимость оборудования. Цена такого ТПЧ значительно ниже, чем стоимость частотного преобразователя на транзисторных элементах с аналогичными параметрами мощности нагрузки и диапазона регулирования;
  • высокий КПД системы, находящийся в пределах 95%;
  • сохранение амплитуды напряжения входной сети на выходе преобразователя;
  • возможность работы в рекуперативном режиме, когда двигатель используется в режиме генератора при торможении;
  • простую возможность модернизации ТПЧ при увеличении мощности нагрузки путем добавления параллельных тиристорных модулей, при этом мощность теоретически можно наращивать практически до бесконечности.

ТПЧ с выпрямителем и инвертором

Если на выходе преобразователя частоты требуется получить ее значение, которое превышает частоту питающей сети и номинальную частоту работы двигателя, приходится использовать более сложные схемы с выпрямителем и генератором частоты. Схемотехническое решение такого устройства на тиристорах включает следующие ключевые блоки:

  • выпрямительный модуль, который также может быть построен на нескольких тиристорах;
  • фильтр постоянного тока, задачей которого является сглаживание пульсаций выпрямленного напряжения. В зависимости от модификации преобразователя частоты с двойным преобразованием может использоваться либо дроссельный, либо комбинированный фильтр с катушкой индуктивности и конденсатором;
  • генератор выходного напряжения с изменяемой частотой выходного тока;
  • схема управления работой преобразователя, которая, как правило, строится на современных цифровых компонентах, в том числе и микропроцессорных.Задача такой схемы – обеспечить стабильность частоты на выходе преобразователя, а также регулировать параметры работы преобразователя по цепям обратной связи и обеспечивать защиту нагрузки и самого устройства от аварийных ситуаций.

По особенностям схемотехники ТПЧ, построенного по такой схеме, различают преобразователи с инвертором тока и инвертором напряжения, область применения которых может отличаться. Инвертор тока характеризуется обеспечением на нагрузке постоянной амплитуды силы тока. При использовании дополнительных схемотехнических решений можно обеспечить возможность рекуперации электроэнергии, что важно при использовании оборудования в системах с частой остановкой и пуском электродвигателя или при необходимости его реверсивной работы.

Преобразователи, построенные по схеме инвертора напряжения, обеспечивают постоянное напряжение на выходе, причем его величина не изменяется при увеличении силы тока, естественно в рамках паспортных характеристик ТПЧ.

К преимуществам таких ТПЧ с двойным преобразованием принято относить:

  • широкий диапазон регулировки частоты вращения электромотора. При этом в режиме преобразователя тока пределы регулировки частоты напряжения на выходе составляют от 0 до 125 Герц, а при работе в режиме источника напряжения выходная частота генератора может достигать полутора тысяч Герц;
  • выходной сигнал такого ТПЧ с двойным преобразованием максимально приближен к синусоидальному, поэтому создается минимум гармонических помех, обеспечивается работа двигателя в штатном режиме, и не требуется дополнительная синхронизации частоты питающей сети и выходного напряжения;
  • число тиристорных ключей в таких преобразователях меньше,чем у ТПЧ с гальванической связью, поэтому устройства этого типа имеют более простую схему управления, следовательно они проще в первичной настройке и ремонте;
  • выходной генератор в таких преобразователях нечувствителен к коротким замыканием в нагрузке, которые не приводят к его выходу из строя.

Есть у этой технологии и недостатки, среди которых:

  • невозможность подключать ТПЧ инверторного типа к нагрузке, состоящей из группы электромоторов;
  • дороговизна компонентов фильтра, включаемого после выпрямителя;
  • необходимость использования дополнительной схемотехники для обеспечения рекуперации электроэнергии;
  • зависимость фазового сдвига от степени нагрузки на электромотор.

На сегодняшний день ТПЧ с двойным преобразованием является одним из самых популярных и доступных решений и успешно конкурирует с частотными преобразователями на транзисторах.

Также необходимо отметить, что тиристорные системы регулировки частоты вращения электромоторов используются не только на низковольтных схемах питания до 1000 Вольт, но и на высоковольтных, которые могут работать при питающем напряжении до 6 киловольт и выше. Транзисторных аналогов для решения таких производственных задач на сегодняшний день не существует.

Подводя итог, можно сказать, что несмотря на достаточно устаревший тип таких преобразователей и худшие параметры управляемости и качества выходного сигнала по сравнению с транзисторными и преобразователями частоты, ТПЧ всё еще используются, особенно там, где нет необходимости поддерживать высокоточный режим работы электромотора и нужно:

  • обеспечить большой крутящий момент на низких оборотах мощных электродвигателей;
  • управлять высоковольтными моторами, питание которых превышает 660 Вольт;
  • создать оптимальное по стоимости и функциональности решения без переплаты за более современное, но более дорогое оборудование.

Наша компания “IES-drives” предлагает широкий ассортимент оборудования для управления электродвигателями и системами на их основе. Мы предлагаем частотники разных производителей и серий, как универсальные, так и специализированные, в том числе и на тиристорной элементной базе.

Кроме частотных преобразователей мы также предлагаем услуги по подбору оборудования, разработке промышленных систем на его основе, их наладки, обслуживанию и ремонту.

Если вам требуется подобрать оптимальный вариант частотников для решения конкретной производственной задачи, вы всегда можете обратиться за помощью к специалистам нашей компании.

 



вернуться в блог

Исследование тиристорных преобразователей частоты

Расчетный файл схемотехнического моделирования CIR в профессиональной версии программы MicroCap по начертанию соответствует принципиальной электрической схеме тиристорного преобразователя частоты, что позволяет производить исследование схемы непосредственно инженеру-разработчику.

Силовая техника отличается, как правило, простотой схемных решений и сложностью анализа электромагнитных процессов, вызванных существенной нелинейностью вольт-амперных характеристик полупроводниковых приборов. Методы исследований с помощью программ схемотехнического моделирования дали разработчикам силовых тиристорных преобразователей частоты необходимые средства для исследований, которые проводятся на моделях электротермических установок различного назначения.

Эмпирические факты, накопленные поколениями инженеров-разработчиков преобразовательной техники, наконец получают подтверждение или опровержение, способствуя прогрессу техники индукционного нагрева. Исследования на реальных объектах силовой преобразовательной техники трудоемкие, опасные и дорогие.

В то же время проектирование силовых установок на основе результатов схемотехнического моделирования и, главное, проверка его в результате промышленной эксплуатации является оптимальным решением современного уровня. Индукционная технология — как затратная отрасль — для производственников является объектом экономии площадей, персонала и капитальных вложений, но альтернативы ей пока нет.

На рис. 1 показан файл .CIR для схемотехнического моделирования электротермической индукционной плавильной установки с тиристорным преобразователем частоты в программе MicroCap [1].

Тиристорный преобразователь частот, согласно рис. 1, выполнен на основе схемы несимметричного одноячейкового инвертора, который через выпрямитель подключен к трехфазной промышленной сети переменного тока. Нагрузкой автономного последовательного несимметричного инвертора тока является резонансный контур, образованный конденсаторами С5 и С6 и индуктором L8 с эквивалентной загрузкой электропечи R30. Индуктор является основным элементом в технологическом процессе индукционного нагрева ТВЧ. Величина индуктивности и эквивалентного сопротивления загрузки индуктора определяется на основе расчетов и последующей экспериментальной проверки [2].

Файл MicroCap, изображенный на рис. 1, с указанными параметрами элементов силовой схемы соответствует тиристорному преобразователю частоты для индукционной плавки металлов мощностью 120 кВт, частотой 2,4 кГц, внешний вид которого показан на рис. 2.

На промышленных предприятиях плавка токами высокой частоты (ТВЧ) в печах типа ИСТ (рис. 2) до недавнего времени производилась с помощью машинных генераторов — технических чудовищ эпохи развитого социализма, которые используются и по сей день. К сожалению, отечественные электромеханические генераторы ТВЧ отличаются плохим качеством, большим весом, габаритами и шумом при работе. Поэтому началась разработка альтернативных статических источников электропитания повышенной частоты. В России несколько научных центров промышленной технологии индукционного нагрева металлов и разработки тиристорных преобразователей частоты. Авторы представляют Уфимскую научную школу, основанную в 1969 г. С. М. Кацнельсоном и С. В.Шапиро, которая стала пионером внедрения в промышленную эксплуатацию тиристорных преобразователей повышенной частоты для индукционного нагрева металлов. В Уфе были созданы три КБ, в которых работали сотни инженеров. За рубежом нет большого опыта проектирования статических источников ТВЧ. Ведущие зарубежные электротехнические фирмы набирают и увольняют сотрудников по мере надобности, лишь для выполнения отдельных заказов.

Дополнительным преимуществом тиристорных преобразователей частоты, в сравнении с машинными генераторами ТВЧ, является возможность изменения рабочей частоты при плавке металла. Это исключает необходимость переключения электротермических конденсаторов в процессе выхода индукционной электропечи на установившийся режим. Высокочастотные контакторы, применяемые для этого, превратились в технический атавизм.

На рис. 2 изображен автоматизированный комплекс для индукционной плавки черных и цветных металлов в литейном производстве. Область его применения — открытая плавка ТВЧ в индукционных печах типа ИСТ черных и цветных металлов и сплавов, а также переплава отходов производства в печах с кислой футеровкой и графитовых тиглях для литья по выплавляемым моделям, литья в кокили и земляные формы.

Система регулирования коэффициента мощности (cos φ) индукционной электропечи, режимы ручного и автоматического регулирования выходной мощности при изменении рабочей частоты литейного комплекса позволяют вести плавку на форсированных, экономически выгодных тепловых режимах.

В уфимских преобразователях применяется неуправляемый трехфазный мостовой выпрямитель. Это устройство вносит меньше искажений в питающую сеть, чем управляемый выпрямитель, и более надежно в эксплуатации. В его конструкции используются диоды Д143-800-18.

Блок силовых вентилей инвертора выполнен на тиристорах ТБ143-400-10 и обратных диодах ДЧ261-320-12.

На рис. 1 пунктиром выделены тиристорные преобразователи частоты, батарея печных конденсаторов и индукционная печь ИСТ с индуктором, общий вид которых показан на рис. 2. Эти компоненты комплекса для плавки ТВЧ сравнимы между собой по габаритам, весу и стоимости.

В созданной нами схемотехнической модели тиристорного преобразователя частоты использована макромодель силового тиристора из библиотеки MicroCap (Silicon Controlled Rectifier — SCR), параметры которой приведены на рис. 3.

В схемотехнической модели (рис. 1) включение тиристоров схемы преобразователя частоты производится импульсными источниками сигналов IMPULSE, моделирующими выходной формирователь импульсов системы управления тиристорным преобразователем частоты.

Программа MicroCap использует макросы основных компонентов. Исходные файлы можно создавать в оригинальном формате, либо использовать описание схем и задание на моделирование на языке SPICE (расширение имени — .CKT). В стандартной макромодели тиристора уточнены параметры применяемых нами тиристоров.

К сожалению, у отечественных производителей силовых полупроводниковых элементов нет практики выпуска продукции на рынок одновременно с их PSPICE-описанием, как это делают зарубежные фирмы. Это ограничивает рынок российской электротехнической продукции и усложняет задачи разработчиков современной преобразовательной техники, в частности, в области создания и исследования инверторно-индукционных силовых установок.

Описания PSPICE-моделей и стандартных элементов схемы приводятся в файле .TEXT, автоматически формируемом программой MicroCap и доступном для изменения пользователем. Там же указываются использованные нами нелинейные модели элементов — диодов, сердечников дросселей постоянного и переменного тока, трехфазного источника синусоидального напряжения промышленной частоты, генератора импульсов управления тиристорами.

При моделировании дросселя постоянного тока (индуктивности L4 и L5) со стальным сердечником использована его аппроксимация по нескольким точкам характеристики намагничивания, приведенная в [3] для используемой нами электротехнической стали 3425. Далее приведена методика исследований инверторно-индукционной силовой установки повышенной частоты, с учетом влияния на протекание электромагнитных процессов дросселя постоянного тока и нелинейного дросселя насыщения, включенного последовательно с тиристорами (рис. 1).

Учет при схемотехническом моделировании существенных нелинейностей всех элементов позволяет получить, в ряде случаев, более точные результаты, чем это возможно при непосредственном измерении на ТВЧ-установке.

Первым этапом исследования модели (рис. 1) является проведение частотного анализа (AC Analysis) резонансных свойств нагрузочного колебательного контура и определение его добротности.

Для плавки в печи ИСТ-0.16 рассчитываем необходимую мощность тиристорного преобразователя частоты, при частоте 2,4 кГц равную 360 кВт·ч/т×0,16 т/ч = 60 кВт. Учитываем электрический и тепловой КПД индукционной электропечи, равный 0,7.

Типовой индуктор этой печи имеет наружный диаметр 420 мм, сечение витка — 20J20 мм, количество витков — 14, длину индуктора — 460 мм. Верхний диаметр для шаблона — 260 мм, нижний диаметр — 210 мм, высота — 540 мм.

По этим исходным данным рассчитываем индуктивность индуктора с шаблоном (L8 = 25 мкГн) и эквивалентное сопротивление для рабочего режима (R30 = 0,026 Ом).

На первом этапе исследований мы решаем следующие задачи, считая, что параметры индуктора соответствуют расчетным значениям:

  • выявляем диапазон изменения сопротивления в колебательном контуре нагрузки;
  • для известной величины индуктивности индуктора определяем емкости конденсаторов;
  • определяем резонансную частоту нагрузочного контура.

Эти задачи решаются подпрограммой моделирования stepping (последовательного расчета с определенным шагом изменения параметров выбранного элемента).

На рис. 4 показаны результаты частотного анализа схемы, проведенного для установления частоты управления тиристорами модели от генератора импульсов и, соответственно, рабочей частоты тиристорного преобразователя частоты.

На рис. 4 показаны два открытых окна программы MicroCap. В активном переднем окне изображена полученная характеристика зависимости напряжения на индукторе L8 в диапазоне частот от 100 Гц до 100 кГц. Видно, что резонансная частота колебательного нагрузочного контура близка к стандартному значению — 2,5 кГц. Левый, субгармонический резонанс обусловлен влиянием индуктивности входного дросселя.

Учитываем, что тиристоры этой схемы включаются с вдвое меньшей частотой, чем рабочая частота тиристорного преобразователя частоты. Это является одним из основных достоинств рассматриваемой схемы, компенсирующих ее недостаток — значительную установленную мощность реактивных элементов.

По результатам этих исследований определяем длительность интервалов повторения импульсов для генератора импульсов схемотехнической модели, равную 800 мкс. Устанавливаем амплитуду импульсов — 10 В, крутизну переднего фронта — 1 мкс, длительность импульсов — 20 мкс. Эти параметры соответствуют импульсам управления тиристоров тиристорного преобразователя частоты.

Вторым этапом исследования является проведение анализа переходных процессов (Transient analysis), в том числе особенности включения тиристорного преобразователя частоты. На этом этапе производится расчет номинальных значений токов и напряжений основных элементов схемы — тиристоров, диодов и конденсаторов.

Всегда считалось, что токи и напряжения полупроводниковых элементов определяют перегрузочные и аварийные режимы силового оборудования. В настоящее время это не совсем так. Совершенствование параметров полупроводниковых элементов привело к тому, что из характеристик силового оборудования исчезают такие понятия, как «коэффициент сменяемости тиристоров», обусловленный количеством их термоциклов, и «установленная мощность» — раньше указывались «коэффициенты запаса» для лавинных или нелавинных полупроводников.

Сейчас экстремальные характеристики полупроводниковых элементов — мощных тиристоров и силовых диодов— в целом, удовлетворяют разработчиков. В настоящее время отработаны технические средства защиты силовых полупроводников (быстродействующие предохранители и автоматы), появились новые элементы, которые демпфируют перенапряжения, разработаны эффективные схемы бесконтактной защиты. Но это отдельная тема.

На первый план при проектировании устройств силовой электроники вышли новые, удельные характеристики — кВт/кг, величина КПД.

На рис. 5 слева вверху показана кривая, которая характеризует изменения выходного тока при включении однотактной схемы инвертора. Эта кривая соответствует процессам индукционной силовой установки при заданной индуктивности дросселя входного тока.

Во втором окне рис. 5 наверху выделен коммутирующий конденсатор С2, через который протекает выходной ток инвертора.

Форма выходного тока преобразователя рассчитана для нагрузочного контура, настроенного на вторую гармонику.

Величина тока С2 рассчитана в амперах. По первым циклам этой кривой мы выявляем необходимость предварительного заряда коммутирующего конденсатора С2, емкостью 80 мкФ, с начальной величиной напряжения IC = 500 В. Заряд этого конденсатора, перед включением тиристорного преобразователя частоты, обеспечивает тиристорам время восстановления их управляемости.

Задержка тока перехода пары тиристор/диод через нулевое значение (видимая с помощью электронной лупы) обусловлена применением последовательного дросселя насыщения.

Нижняя кривая (рис. 5) показывает максимальную величину и отсутствие перенапряжений на тиристоре и диоде (они выделены на схеме внизу) от момента включения тиристорного преобразователя частоты. На этом этапе исследований уточняем параметры демпфирующих элементов для снижения коммутационных перенапряжений силовых полупроводников.

По результатам расчета в MicroCap переходных процессов определяется их длительность, характер и гармонический состав. Далее, в основном, нас интересует гармонический состав выходного тока тиристорного преобразователя частоты.

В этой статье, написанной специально для журнала «Силовая электроника», нами приводятся результаты исследований схемотехнической модели электротермической установки мощностью 100 кВт, частотой 2,4 кГц, для индукционной плавки металла в индукционной плавильной печи типа ИСТ 0.16, работающей на 2-й гармонике выходного тока.

Гармонический анализ производится разложением по Фурье кривой выходного тока тиристорного преобразователя и осуществляется в ходе схемотехнического моделирования методами цифровой обработки сигнала (DSP) рассчитанной кривой переходного процесса.

Определение амплитуды гармоник позволит установить возможные режимы тиристорного преобразователя частоты из условий выделения максимальной мощности в нагрузке и минимизации загрузки элементов реактивными токами [4, 5].

Анализ гармонического состава следует проводить для установившегося режима тиристорного преобразователя частоты, который характеризуется постоянным уровнем раскачки напряжения, или его амплитудой, при определенном значении напряжения на тиристорах относительно величины выпрямленного напряжения источника питания постоянного тока.

На рис. 6 показан результат анализа гармонического состава одного периода кривой выходного тока, длительностью 800 мкс.

Справа в окне MicroCap выделено изображение конденсатора С2, кривая тока которого исследуется нами. Амплитуды и частоты четырех первых гармоник и нулевая гармоника, изображенные на верхней диаграмме (рис. 6), показывают, что исследуемая схема тиристорного преобразователя частоты может эффективно работать на первой или второй гармониках. Эти настройки используются в тиристорном преобразователе частоты в зависимости от дополнительных требований технологического процесса.

Настройка на вторую гармонику [4] является компромиссом между дополнительной загрузкой полупроводников тиристорного преобразователя частоты, реактивной мощностью и повышением выходной частоты.

Настройка на первую гармонику характеризуется лучшим использованием тиристоров, снижением рабочей частоты и повышением выходной мощности [5].

Настройка на третью гармонику для установленных в схеме параметров элементов практического интереса не представляет. Дополнительная загрузка силовых полупроводников циркулирующей реактивной мощностью и снижение выходной мощности не компенсируются эффектом увеличения выходной частоты.

При других параметрах реактивных элементов эта схема автономного инвертора находит применение для создания тиристорного преобразователя частоты частотой до 22 кГц, мощностью 20 кВт. Исследование режимов аналогичных закалочных установок проводится с учетом параметров закалочного трансформатора с индуктором. Основным регулирующим воздействием является частота управления, при изменении которой реактивная мощность системы изменяется в значительных пределах.

Нами создана библиотека схемотехнических файлов тиристорных преобразователей частоты различного технологического назначения, которая сопровождает процесс проектирования индукционной установки от начальных этапов до внедрения в промышленную эксплуатацию, или реновации.

Далее показаны особенности определения мощности, рассеиваемой на отдельных элементах модели тиристорного преобразователя частоты и его нагрузки, что позволяет определить КПД инверторно-индукционной установки.

Полезную мощность определяем как среднее значение (AVG) мощности, рассеиваемой гармониками тока в сопротивлении индуктора (выделен на рис. 7). Альтернативный аналитический расчет выходной мощности тиристорного преобразователя частоты производится всегда с большой погрешностью, обусловленной учетом только основной гармоники. Точной является экспериментальная величина, которую обычно определяют как потери тепла в каналах протока воды системы охлаждения тиристорного преобразователя частоты.

На рис. 7 приведены расчетные кривые входной и выходной мощности модели тиристорного преобразователя частоты, при работе инвертора на второй гармонике. Расчетный интервал времени достаточно большой, чтобы приблизиться к установившемуся значению.

Входная мощность в модели тиристорного преобразователя частоты определяется как произведение постоянного тока входного дросселя и напряжения на выходе выпрямителя (Ud = 520 В).

Все расчетные кривые в MicroCap можно хранить в файлах, но перемножать, сдвигать, изменять их масштаб и т. д. необходимо в процессе проведения исследований.

Обычно напряжение Ud принимается за базовую величину при изображении характеристик схемы инвертора в относительных единицах и для сравнения с другими схемами.

Для токов базовой величиной является Ud/ρ.

где L — величина коммутирующей индуктивности (на схеме рис. 1 — L6), С — величина емкости коммутирующего конденсатора (на схеме рис. 1 — C2).

Для времени Tу базовой величиной является период управления тиристорами инвертора.

На рис. 7 показано, что расчетный КПД статического тиристорного преобразователя частоты выше, чем средняя величина в 50% для машинного генератора. При определении КПД для реального тиристорного преобразователя частоты нас интересует, в первую очередь, повышение температуры в каналах протока воды, расходуемой для охлаждения силовых элементов тиристорного преобразователя частоты. В модели тиристорного преобразователя частоты производится измерение мгновенной мощности, с возможностью вывода среднего, за период управления, значения. Этим объясняется дискретный характер входной и выходной мощности, кривые которых представлены на рис. 7.

Мы показали, пожалуй, 10% от возможностей применения программы MicroCap для исследования тиристорного преобразователя частоты. Функция Proba позволяет производить проверку заранее созданной модели оперативно, так как в ней не нужны значительные изменения и новые установки параметров расчета.

Опыт показывает, что созданные схемотехнические модели тиристорного преобразователя частоты являются таким же удобным инструментом для инженеров электронной техники, как цифровой осциллограф [5]. Уточнение параметров модели по осциллограммам электромагнитных режимов тиристорного преобразователя частоты позволяет получить расчетную модель, соответствующую реальному комплексу индукционного нагрева ТВЧ.

 

Заключение

  1. В схемотехнической модели MicroCap учитываются все особенности нелинейных компонентов силовой электроники. Итерационные способы уточнения параметров схемы тиристорного инвертора по интегральным критериям позволяют приближать параметры модели к реальному объекту.
  2. Интерактивные циклы уточнения схемотехнической модели тиристорного преобразователя частоты позволяют получить адекватную модель для более полных исследований.
  3. Приведенные результаты получены в интернет-версии MicroCap 8.
Литература
  1. Разевиг В. Д. Система схемотехнического моделирования MICRO-CAP V. М.: СОЛОН. 1997.
  2. Шапиро С. В., Зинин Ю. М., Иванов А. В. Системы управления с тиристорными преобразователями частоты для электротехнологии. М.: Энергоатомиздат. 1989.
  3. Валиуллина З., Зинин Ю. Схемотехническое моделирование силовых дросселей для тиристорных преобразователей повышенной частоты // Силовая электроника. 2007. № 1.
  4. Зинин Ю. М., Марон В. М., Иванов А. В., Ройзман П. С. Методика расчета резонансных инверторов для электротермии // Электротехническая промышленность. Преобразовательная техника. 1983.
  5. Зинин Ю. М. Методика схемотехнического моделирования и реновация резонансных инверторно-индукционных электротехнических комплексов // Вестник УГАТУ. 2005. Т. 6, № 2 (13).

Тиристорные преобразователи

Тиристорные преобразователи частоты применяются для преобразования трехфазного тока промышленной частоты в переменный ток средней частоты. ТПЧ используются для питания индукционных плавильных печей, нагревательных и закалочных установок. К преимуществам тиристорных преобразователей перед электромашинными относится то, что за счет высокого коэффициента полезного действия и отсутствия потерь холостого хода снижается потребляемая мощность от сети и снижаются расходы по обслуживанию. Регулирование выходных параметров и мощности осуществляется без переключения в силовых цепях, что позволяет обходится без громоздких коммутирующих устройств, это является важным преимуществом.

Основные технические характеристики ТПЧ-120-2,4 У4

Параметр

Норма

Напряжение питания трехфазное, В

380

Допустимые отклонения питающего напряжения, %

+10/ -5

Частота питающей сети, Гц

50

Потребляемая мощность, кВт

168

Частота тока номинальная на выходе, кГц

2,4

Номинальное выходное напряжение, В

800

Номинальная выходная мощность, кВт

120

Диапазон регулирования выходной мощности от ном.мощности,%

5-100

Электрический КПД, %

0,95

Охлаждение преобразователя

Водяное

Температура охлаждающей воды, Со

на выходе не выше
на входе не ниже
не выше

+45
+18
+30

Перепад давления (вход-выход) при номинальном расходе воды, Па

(2,0-2,9)*105

Содержание нерастворимых частей в воде, не более, мг/л

0,05

Удельное сопротивление воды, Ом/см

4000

Расход воды не более, куб.м/час

1,0-1.5

Уровень звука не более, дБ

80

Габаритные размеры преобразователя, мм

— длина
— глубина
— высота

1200
900
2000

Масса преобразователя, не более, кг

800

Основные технические характеристики ТПЧ-160-2,4 У4

Параметр

Норма

Напряжение питания трехфазное, В

380

Допустимые отклонения питающего напряжения, %

+10
-5

Частота питающей сети, Гц

50

Потребляемая мощность, кВт

168

Частота тока номинальная на выходе, кГц

2,4

Номинальное выходное напряжение, В

800

Номинальная выходная мощность, кВт

160

Диапазон регулирования выходной мощности от ном.мощности,%

5-100

Электрический  КПД, %

0,95

Охлаждение преобразователя

Водяное

Температура охлаждающей воды, С0
на выходе не выше
на входе не ниже
не  выше

+45
+18
+30

Перепад давления (вход-выход)
при номинальном расходе воды, Па

(2,0-2,9)*10 5

Содержание нерастворимых частей в воде, не более, мг/л

0,05

Удельное сопротивление воды, Ом/см

4000

Расход воды не более, куб.м/час

1,0-1.5

Уровень звука не более, дБ

80

Габаритные размеры преобразователя, мм
— длина
— глубина 
— высота                                                     

900
1020
1900

Масса преобразователя, не более, кг

800

Основные технические характеристики ТПЧ-250-2,4 У4

Параметр

Норма

Напряжение питания трехфазное, В

380

Допустимые отклонения питающего напряжения, %

+10/ -5

Частота питающей сети, Гц

50

Потребляемая мощность, кВт

263

Частота тока номинальная на выходе, кГц

2,4

Номинальное выходное напряжение, В

800

Номинальная выходная мощность, кВт

250

Диапазон регулирования выходной мощности от ном.мощности,%

5-100

Электрический КПД, %

0,95

Охлаждение преобразователя

Водяное

Температура охлаждающей воды, Со

на выходе не выше
на входе не ниже
не выше

+45
+18
+30

Перепад давления (вход-выход) при номинальном расходе воды, Па

(2,0-2,9)*105

Содержание нерастворимых частей в воде, не более, мг/л

0,05

Удельное сопротивление воды, Ом/см

4000

Расход воды не более, куб.м/час

1,0-1.5

Уровень звука не более, дБ

80

Габаритные размеры преобразователя, мм

— длина
— глубина
— высота

900
1020
1900

Масса преобразователя, не более, кг

600

Степень защиты от проникновения пыли и воды по ГОСТ14254-96

IP 54

Основные технические характеристики ТПЧ-320-1 У4

Параметр

Норма

Напряжение питания трехфазное, В

380

Допустимые отклонения питающего напряжения, %

+10/ -5

Частота питающей сети, Гц

50

Потребляемая мощность, кВт

337

Частота тока номинальная на выходе, кГц

1

Номинальное выходное напряжение, В

800

Номинальная выходная мощность, кВт

320

Диапазон регулирования выходной мощности от ном.мощности,%

5-100

Электрический КПД, %

0,95

Охлаждение преобразователя

Водяное

Температура охлаждающей воды, Со

на выходе не выше
на входе не ниже
не выше

+45
+18
+30

Перепад давления (вход-выход) при номинальном расходе воды, Па

(2,0-2,9)*105

Содержание нерастворимых частей в воде, не более, мг/л

0,05

Удельное сопротивление воды, Ом/см

4000

Расход воды не более, куб.м/час

1,0-1.5

Уровень звука не более, дБ

80

Габаритные размеры преобразователя, мм

— длина
— глубина
— высота

1500
1000
1900

Масса преобразователя, не более, кг

800

Основные технические характеристики ТПЧ-1000-0,5 У4

Параметр

Норма

Напряжение питания трехфазное, В

660

Допустимые отклонения питающего напряжения, %

+10/ -5

Частота питающей сети, Гц

50

Частота тока номинальная на выходе, кГц

0,5

Номинальное выходное напряжение, В

1500

Номинальная выходная мощность, кВт

1000

Диапазон регулирования выходной мощности от ном.мощности,%

5-100

Электрический КПД, %

0,95

Охлаждение преобразователя

Водяное

Температура охлаждающей воды, Со

на выходе не выше
на входе не ниже
не выше

+45
+18
+30

Перепад давления (вход-выход) при номинальном расходе воды, Па

(2,0-2,9)*105

Содержание нерастворимых частей в воде, не более, мг/л

0,05

Удельное сопротивление воды, Ом/см

4000

Расход воды не более, куб.м/час

1,0-1.5

Уровень звука не более, дБ

80

Габаритные размеры преобразователя, мм

— длина
— глубина
— высота

1500
1200
1900

Масса преобразователя, не более, кг

1000

Основные технические характеристики ТПЧ-1200-0,5 У4

Параметр

Норма

Напряжение питания трехфазное, В

660

Допустимые отклонения питающего напряжения, %

+10/ -5

Частота питающей сети, Гц

50

Потребляемая мощность, кВт

1575

Частота тока номинальная на выходе, кГц

0,5

Номинальное выходное напряжение, В

1500

Номинальная выходная мощность, кВт

1200

Диапазон регулирования выходной мощности от ном.мощности,%

5-100

Электрический КПД, %

0,95

Охлаждение преобразователя

Водяное

Температура охлаждающей воды, Со

на выходе не выше
на входе не ниже
не выше

+45
+18
+30

Перепад давления (вход-выход) при номинальном расходе воды, Па

(2,0-2,9)*105

Содержание нерастворимых частей в воде, не более, мг/л

0,05

Удельное сопротивление воды, Ом/см

4000

Расход воды не более, куб.м/час

2,8

Уровень звука не более, дБ

80

Габаритные размеры преобразователя, мм

— длина
— глубина
— высота

1500
1120
1900

Масса преобразователя, не более, кг

1200

Основные технические характеристики ТПЧ-1600-0,5 У4

Параметр

Норма

Мощность номинальная на выходе Рн, кВт

1600

Номинальное выходное напряжение Uн, В

1425

Частота тока номинальная на выходе Fвых, кГц

0,5

Электрический КПД, не менее

0,92

Напряжение питания трехфазное, В

660

Частота питающей сети, Гц

50

Перепад давления (вход-выход) при номинальном расходе воды, Па

(2,0-2,9)*105

Расход воды, куб.м/час.

2-3

Габаритные размеры преобразователя, мм

2000х1020х1900

Масса, не более, кг

1200

Основные технические характеристики ТПЧ-3200

Параметр

Норма

Мощность номинальная на выходе Рн, кВт

3200

Номинальное выходное напряжение Uн, В

1600

Частота тока номинальная на выходе Fвых, кГц

0,25

Электрический КПД, не менее

0,98

Напряжение питания трехфазное, В

660(720)

Частота питающей сети, Гц

50

Перепад давления (вход-выход) при номинальном расходе воды, Па

(2,0-2,9)*105

Расход воды, куб.м/час.

9

Габаритные размеры преобразователя, мм

4500х1120х1900

Масса, не более, кг

3000

Меры безопасности

  1. К работам по обслуживанию и ремонту ТПЧ допускается высококвалифицированный персонал, ознакомленный с “Правилами эксплуатации электроустановок” и “Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей”, инструкциями по технике безопасности предприятия, эксплуатирующего ТПЧ, хорошо знающий технологический процесс.
  2. По способу защиты обслуживающего персонала от поражения электрическим током оборудование соответствует классу 01 по ГОСТ 12.2.007.10-87.
  3. Шкаф ТПЧ имеет электрическую блокировку, которая при открывании дверей шкафа снимает напряжение со всех элементов, доступных для прикосновения обслуживающего персонала. На дверях шкафа размещены знаки электробезопасности (молнии черного цвета на желтом фоне треугольника с черной каймой).
  4. На дверях шкафа, пульта дистанционного управления имеются сигнальные лампы указывающие на включенное или отключенное состояние оборудования. Кнопочные выключатели аварийной остановки имеют увеличенную грибовидную головку красного цвета, расположенную на желтом фоне.
  5. Шкаф тиристорного преобразователя должен быть надежно заземлены. Заземляющие зажимы соответствуют требованиям ГОСТ 21130-75 и технической документации. Возле зажимов нанесены знаки заземления.
  6. Значение сопротивления между заземляющим зажимом и каждой доступной прикосновению металлической токоведущей частью ТПЧ (кроме водоохлаждаемых кабелей), которая может оказаться под напряжением, менее 0,1 Ом. Сопротивление изоляции силовых цепей и цепей управления относительно каркаса более 1 МОм.
  7. Прочность изоляции токоведущих частей оборудования относительно корпуса и между цепями, электрически не связанными между собой , проверена подачей двойного номинального напряжения питания частотой 50 Гц в течение 1 мин без пробоя.
  8. Степень защиты электрических аппаратов IP54.
  9. Эквивалентный уровень звука на рабочих местах не превышает 80 дБ в соответствии с ГОСТ 12.1.003-83.
  10. Уровень вибрации на рабочих местах – одночисловой показатель виброускорения не превышает 100 дБ, в соответствии с ГОСТ 12.1.012-93.
  11. Температура на поверхностях , доступных для прикосновения, не превышает 45оС.
  12. В ТПЧ предусмотрены следующие блокировки на отключение питания : — нарушения режима водоохлаждения элементов плавильного комплекса, работающего совместно с ТПЧ; — открывания дверей ТПЧ; — при неисправности оборудования, работающего совместно с преобразователем.
  13. Все виды ремонта и обслуживания ТПЧ и нагрузки должны проводиться при полном снятии всех напряжений питания с оформлением распоряжения или наряда согласно местной инструкции, персоналом с квалификационной группой не ниже 3.
  14. Работы по наладке и испытанию преобразователей должны проводиться как работы без снятия напряжения с установки по наряду.
  15. При пользовании осциллографом необходимо устанавливать его на изолирующей подставке, переключения производить в диэлектрических перчатках. Осциллограф не заземлять.
  16. Преобразователь частоты должен быть установлен в отдельном помещении. Запрещается посторонним лицам открывать дверцы шкафа управления и производить там какие-либо работы.
  17. Преобразовательные подстанции должны быть оснащены углекислотными огнетушителями переносного или стационарного типа.
  18. При удалении накипи в трубах системы водяного охлаждения необходимо соблюдать меры безопасности, предусмотренные при работе с кислотами: а) пользоваться резиновыми перчатками; б) наливать кислоту в воду, а не наоборот; в) для защиты глаз и лица пользоваться очками и наносить (на открытую поверхность рук) силиконовый крем.
  19. При продувке системы охлаждения сжатым воздухом на преобразователе должны быть вывешены предупредительные плакаты, входные и выходные воздушные шланги должны быть закреплены. Давление сжатого воздуха не должно превышать 6 кгс/см2.
ВНИМАНИЕ! Снятие импульсов управления с тиристоров выпрямителя и инвертора не должно рассматриваться как достаточное условие отсутствия напряжения на выходных шинах ТПЧ, появление напряжения возможно при отказах в системе управления и под действием токов утечки.

В компании СпецЭлектро Вы можете купить тиристорный преобразователь по приемлемой для Вас цене


При оформлении заказа обеспечивается доставка оборудования по всей России (полный список регионов России)

Многолетний опыт работы на рынке электротехнического оборудования, сотрудничество с заводами-изготовителями, а также наличие продукции на наших складах, позволяет осуществлять покупку и доставку электрооборудования и комплектующих в кратчайшие сроки. Специалисты компании «СпецЭлектро» помогут найти оптимальное решение по техническим характеристикам, цене и времени доставки электродвигателя или оборудования для Вашей задачи. Наши специалисты подберут замену для устаревшей серии оборудования и ответят на все интересующие Вас вопросы, помогут купить электродвигатель и подходящее вам оборудование.

Купить электрооборудование с доставкой — это просто!

При покупке электрооборудования, компания обеспечит постгарантийное обслуживание

Тиристорные преобразователи частоты — ООО «Термолит»ООО «Термолит»

Тиристорные преобразователи частоты

Тиристорные преобразователи частоты предназначены для преобразования трехфазного тока промышленной частоты в переменный ток средней частоты и применяются для питания индукционных плавильных печей, нагревательных и закалочных установок.

Основное преимущество тиристорных преобразователей перед электромашинными состоит в том, что за счет высокого коэффициента полезного действия (КПД) и отсутствия потерь холостого хода снижается потребляемая мощность от сети и снижаются эксплуатационные расходы. Большие преимущества ТПЧ в их регулировочных свойствах. Регулирование выходных параметров и мощности осуществляется без переключения в силовых цепях, что позволяет обходится без громоздких коммутирующих устройств.

По вопросам приобретения оборудования, обращайтесь в отдел маркетинга ООО «Термолит»

Тел./Ф.: (0619) 42-40-12; 42-02-19; 42-03-14

Моб.: +3(095)040-75-17; +3(098)63-502-63;

E-mail:  [email protected];

 

Устройство ТПЧ

Тиристорный преобразователь частоты включает в себя:

  • автоматический выключатель;
  • выпрямитель, собранный по трехфазной мостовой схеме;
  • реактор, обеспечивающий режим непрерывного тока;
  • инвертор – для преобразования постоянного тока в однофазный ток средней частоты.
  • Сглаживающие реакторы предназначаются для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения и тока.

Также в комплект поставки входит пульт управления и сигнализации. Разработанный согласно технического задания заказчика.

 

Преимущества тиристорных преобразователей

ТПЧ получили очень широкое применение благодаря своим многочисленным достоинствам. Главное преимущество тиристорных преобразователей в сравнении с электромашинными заключается в том, что за счет высокого КПД, а также отсутствия потерь холостого хода, идет тенденция снижения потребления мощности от сети, и при этом снижаются расходы на эксплуатацию. Также большое преимущество тиристорных преобразователей частоты в их свойствах регулировки. Регулирование выходных параметров и мощности возможно осуществить без переключения в силовых цепях. Это позволяет обходится без больших коммутирующих устройств.

Перед тем, как принять решение купить преобразователь частоты, надо ознакомиться с его преимуществами, а именно:

  • качественная элементная база Европейских производителей;
  • высокая надежность и долговечность;
  • простота и удобство в эксплуатации;
  • высокий КПД 93-95%;
  • высокая устойчивость к короткому замыканию в нагрузке;
  • способность выдерживать мощные импульсные перенапряжения на входе;
  • внутренняя самодиагностика и защита всех силовых элементов;
  • дистанционное управление и регулирование с пульта ДПУ;
  • цифровое отображения параметров преобразователя;
  • охлаждение ТПЧ водяное двухконтурное с теплообменником;
  • возможность адаптации к существующему оборудованию;
  • легко перенастраиваемые параметры;
  • индивидуальная доработка по требованию Заказчика;
  • оперативная поставка комплектующих и запасных частей;
  • гарантийное и сервисное обслуживание;
  • обучение персонала заказчика;
  • замена морально устаревших машинных генераторов на ТПЧ.

Технические характеристики
Тип преобразователя Мощность, кВт Рабочая частота, кГц Напряжение питающей сети, В Выходное напряжение, В
ТПЧ-100-2,4 100 2,4 380 800
ТПЧ-100-8,0 100 8,0 380 800
ТПЧ-160-1,0 160 1,0 380 800
ТПЧ-160-2,4 160 2,4 380 800
ТПЧ-160-8,0 160 8,0 380 800
ТПЧ-250-1,0 250 1,0 380 800
ТПЧ-250-2,4 250 2,4 380 800
ТПЧ-250-8,0 250 8,0 380 800
ТПЧ-350-0,5 350 0,5 380 800
ТПЧ-350-1,0 350 1,0 380 800
ТПЧ-350-2,4 350 2,4 380 800
ТПЧ-400-0,5 400 0,5 380 800
ТПЧ-400-1,0 400 1,0 380 800
ТПЧ-400-2,4 400 2,4 380 800
ТПЧ-500-0,5 500 0,5 380 800
ТПЧ-500-1,0 500 1,0 380 800
ТПЧ-500-2,4 500 2,4 380 800
ТПЧ-650-0,5 650 0,5 380 800
ТПЧ-650-1,0 650 1,0 380 800
ТПЧ-650-2,4 650 2,4 380 800
ТПЧ-800-0,5 800 0,5 570 1000
ТПЧ-800-1,0 800 1,0 380/570 800/1000
ТПЧ-1200-0,5 1200 0,5 570 1000
ТПЧ-1200-1,0 1200 1,0 570 1000
ТПЧ-1600-0,5 1600 0,5 900 1800
ТПЧ-1600-1,0 1600 1,0 900 1800
ТПЧ-2000-0,5 2000 0,5 900 1800

 

Почему стоит купить преобразователь частоты в ООО «Термолит»

На сегодняшний день «Термолит» является лидером как на отечественном, так и на зарубежном рынке индукционного оборудования. Поставки осуществляются в Россию, Беларусь, Польшу, Эстонию, Германию, Израиль и многие другие страны.

Предприятие «Термолит» выпускает большой ассортимент современного индукционного оборудования, в частности тиристорные преобразователи частоты серии ТПЧ различной мощности.

Комплектность поставки: шкаф ТПЧ и эксплуатационные документы. Также за дополнительную стоимость могут быть поставлены: сменные резервные блоки управления, комплект ремонтный ЗИП, пульт дистанционного управления. Предназначение сменных резервных блоков: уменьшение времени на восстановление работоспособности в случае неполадок в системе управления ТПЧ, а также сокращение времени переналадки при работе одного ТПЧ на различные нагрузки поочередно.

Предприятие «Термолит» сегодня – это:

  • доступные цены от производителя;
  • исполнение заказа в минимальные сроки;
  • качество выпускаемого оборудования на самом высоком уровне;
  • возможность индивидуальной разработки оборудования по требованию заказчика;
  • надежность и долговечность продукции.

Для того, чтобы купить преобразователь частоты по приемлемой цене, обращайтесь в «Термолит». Вы совершите покупку качественного оборудования непосредственно у производителя, без переплат посредникам. Предприятие обеспечивает гарантийное обслуживание, а также постгарантийное на взаимовыгодных условиях с заказчиком.

 

 

Виды промышленных тиристорных преобразователей (инверторов)

Большинство электрических машин рассчитано на работу при стабильном значении напряжения и частоты питающей сети. Для управления параметрами двигателя (мощность на валу, частота вращения) необходимо изменение номиналов напряжения питания. В преобразователях напряжения и частоты используются транзисторы и тиристоры. Последние традиционно применяются для устройств высокой мощности, хотя появление достаточно мощных IGBT транзисторов позволяет постепенно избавляться от тиристорных схем из-за присущих им недостатков.

Мощный тиристор

Принципы регулировки различаются для питающего напряжения постоянного тока или переменного.

Важно! В промышленности под аббревиатурой ТПЧ подразумеваются преобразователи для систем индукционного нагрева металлов. Для электроприводов используется термин – частотно-регулируемый привод или частотный преобразователь для электропривода.

Виды преобразовательных агрегатов

Преобразование может выполняться различными схемами, в которых отличается принцип работы. Различают несколько типичных вариантов использования тиристоров:

  • Управляемые выпрямители;
  • Инверторные преобразователи.

Управляемый выпрямитель характеризуется тем, что вместо части или всех диодов установлены тиристоры, коммутируя которые в определенные моменты времени можно управлять величиной среднего напряжения на нагрузке.

Управляемый выпрямитель

Преобразователь напряжения на тиристорах, включенный по схеме управляемого выпрямителя, в силу особенностей работы, можно использовать только в цепях переменного тока для питания нагрузки постоянным напряжением.

Инверторные преобразователи формируют напряжение, по форме близкое к синусоидальному, из постоянного. При этом может быть получено различное количество фаз, имеется возможность регулировки амплитуды и частоты напряжения.

Частотный преобразователь

Асинхронный двигатель для осуществления возможности управления мощностью и частотой вращения может включаться только через инверторный преобразователь (частотник).

Схема 3-фазного частотника

Тиристорные трехфазные преобразователи частоты используются для управления мощной нагрузкой и находят применение там, где нет возможности включения оборудования на IGBT транзисторах.

Различают два класса устройств по принципу коммутации управляющих элементов:

  • С одноступенчатой коммутацией;
  • Двухступенчатые.

Одноступенчатые устройства отличаются простой схемотехникой, но не обладают возможностью регулировки выходного напряжения, поскольку управление производится всеми тиристорами одновременно. Регулирование напряжения идет путем установки в цепи постоянного питающего напряжения через установку регулируемого выпрямителя.

В свою очередь, двухступенчатые преобразователи делятся на схемы:

  • С групповой коммутацией;
  • С пофазной коммутацией;
  • С индивидуальным управлением.

Данные устройства сложнее не только схемой управления, но и силовой частью, поскольку в них присутствует две группы тиристоров: анодные и катодные.

Групповая коммутация

Управляющие сигналы поступают раздельно на анодную или катодную группу.

Пофазная коммутация

Управление осуществляется раздельно по каждой фазе преобразования путем отключения анодного или катодного тиристора.

Индивидуальная коммутация

Здесь управление производится каждым тиристором преобразователя раздельно. За счет индивидуального управления можно реализовывать большое число алгоритмов преобразования, снижать до минимума искажения формы сигнала и уровень электромагнитных помех.

Особенности тиристорного управления

Тиристоры в качестве коммутирующих элементов характеризуются тем, что могут использоваться исключительно в качестве ключей. Каталог номенклатуры тиристоров отличается тем, что большинство элементов в нем не требует постоянной подачи управляющего сигнала. Здесь используется свойство тиристоров сохранять открытое состояние после снятия управления. Запирание происходит только тогда, когда ток через элемент снижается ниже определенного уровня, или происходит смена полярности напряжения на аноде и катоде.

Не дожидаться смены полярности или уменьшения тока можно, применяя специальные запираемые тиристоры, которые запираются путем подачи сигнала на управляющий электрод.

Любой тиристорный преобразователь отличается высоким уровнем искажения формы напряжения. Также в момент переключения возникают импульсы электромагнитных помех, для уменьшения уровня которых требуется использование дополнительных схемных решений (коммутация в момент перехода напряжения через нуль, установка помехоподавляющих фильтров).

Искажение формы сигнала

Схемные решения преобразователей на основе тиристоров

Особенностью схем на тиристорах является то, что они рассчитаны на работу с определенным характером нагрузки.

Последовательный и параллельный инверторы тока

Данный тип преобразователей имеет дополнительный конденсатор, включенный последовательно или параллельно нагрузке. Назначение конденсатора – обеспечение надежного запирания тиристоров, не участвующих в прохождении тока по силовой цепи. Для стабилизации тока через нагрузку вход инвертора тока содержит индуктивность, которая в идеальном случае должна стремиться к бесконечности.

Комбинированные схемы

Комбинированная последовательно-параллельная схема содержит два конденсатора и позволяет улучшить нагрузочные характеристики устройства. В частности, такая схема отличается большей устойчивостью при работе с малой нагрузкой.

Последовательная, параллельная и комбинированная схемы

Преобразователь напряжения Мак-Мюррея

Схема Мак-Мюррея включает в себя контур LC. Данный контур образуется из соединения конденсатора и катушки индуктивности через открытый в данный момент тиристор, закрывая противоположный.

Схема Мак-Муррея

Данное решение позволяет питать индуктивную нагрузку, например, устройства, в которых производится индукционный нагрев или сварка металлических конструкций.

Последовательный резонансный инвертор

В подобной схеме емкость конденсатора и индуктивность подобраны таким образом, чтобы на частоте преобразования LC контур находился в резонансе. Таким образом, управление тиристорами будет происходить на резонансной частоте.

Преобразование может вестись на более высокой частоте, что улучшает характеристики схемы из-за лучших условий переключения ключевых элементов.

Схема модели индукционного комплекса на тиристорах

Устройства индукционного нагрева наиболее часто используют схему Мак-Мюррея или резонансный преобразователь, поскольку нагрузка носит явно выраженный индуктивный характер. Индукционные нагревательные приборы потребляют значительный ток, поэтому в мощных печах используются именно тиристоры, несмотря на более лучшие по параметрам транзисторы.

Поскольку для питания объектов промышленных предприятий используется трехфазный переменный ток, конструкция обязательно содержит выпрямитель, который на выходе образует постоянный ток.

Использование тиристоров в качестве ключевых элементов инвертора позволяет создавать простые и надежные схемы, основной недостаток которых заключается в достаточно сильных искажениях формы напряжения и высоком уровне электромагнитных помех.

Видео

Производители Тиристорных преобразователей из России

Продукция крупнейших заводов по изготовлению Тиристорных преобразователей: сравнение цены, предпочтительных стран экспорта.

  1. где производят Тиристорные преобразователи
  2. ⚓ Доставка в порт (CIF/FOB)
  3. Тиристорные преобразователи цена 30.09.2021
  4. 🇬🇧 Supplier’s Thyristor converters Russia

Страны куда осуществлялись поставки из России 2018, 2019, 2020, 2021

  • 🇺🇦 УКРАИНА (31)
  • 🇰🇿 КАЗАХСТАН (16)
  • 🇰🇷 КОРЕЯ, РЕСПУБЛИКА (5)
  • 🇩🇪 ГЕРМАНИЯ (4)
  • 🇪🇪 ЭСТОНИЯ (3)
  • 🇹🇯 ТАДЖИКИСТАН (3)
  • 🇬🇪 ГРУЗИЯ (3)
  • 🇻🇳 ВЬЕТНАМ (3)
  • 🇧🇬 БОЛГАРИЯ (3)
  • 🇨🇱 ЧИЛИ (2)
  • 🇬🇷 ГРЕЦИЯ (2)
  • 🇷🇴 РУМЫНИЯ (2)
  • 🇹🇼 ТАЙВАНЬ (КИТАЙ) (2)
  • 🇨🇿 ЧЕШСКАЯ РЕСПУБЛИКА (2)
  • 🇮🇳 ИНДИЯ (2)

Выбрать Тиристорных преобразователей: узнать наличие, цены и купить онлайн

Крупнейшие экспортеры из России, Казахстана, Узбекистана, Белоруссии, официальные контакты компаний. Через наш сайт, вы можете отправить запрос сразу всем представителям, если вы хотите купить Тиристорных преобразователей.
🔥 Внимание: на сайте находятся все крупнейшие российские производители Тиристорных преобразователей, в основном производства находятся в России. Из-за низкой себестоимости, цены ниже, чем на мировом рынке

Поставки Тиристорных преобразователей оптом напрямую от завода изготовителя (Россия)

Крупнейшие заводы по производству Тиристорных преобразователей

Заводы по изготовлению или производству Тиристорных преобразователей находятся в центральной части России. Мы подготовили для вас список заводов из России, чтобы работать напрямую и легко можно было купить Тиристорные преобразователи оптом

Тиристоры

Изготовитель пульты

Поставщики   преобразователи статические

Крупнейшие производители Выпрямители

Экспортеры Части

Компании производители Электромагнитные подъемные головки

Производство Катушки индуктивности и дроссели

Изготовитель Теплообменники

Поставщики Программируемые контроллеры с памятью на напряжение не более В

Тиристорные преобразователи частоты с выходной частотой 200 Гц — 10 кГц для индукционного нагрева | РОБОТЕРМ

Преобразователи частоты серии

TMK предназначены для питания оборудования, в котором используются технологии, используемые в настоящее время для индукционного нагрева, закалки, плавки и / или других приложений, где требуется параллельный резонансный контур.

Принцип

Преобразователи

TMK состоят из переключателя входного источника питания (QS), управляемого выпрямителя (1), ограничителя (2), преобразователя тока (3), пусковой цепи (4) и защиты от перенапряжения (5,6).Питание осуществляется от сети низкого или высокого напряжения (50 Гц) через согласующий трансформатор (продается отдельно).

Все функции регулирования, контроля и управления выполняются системой на основе ПЛК. Замкнутая система водяного охлаждения с фильтром используется для регулирования температуры различных электрических / электронных компонентов системы.

ТМК Дизайн

Преобразователь частоты встроен в два соединенных между собой прочных стальных шкафа со степенью защиты IP-43.В левом шкафу находятся выпрямитель, преобразователь, ограничитель, клеммные колодки ввода / вывода, датчики напряжения и компоненты защиты от перенапряжения, датчики температуры / расхода воды и распределитель холодной воды с собственными датчиками давления и температуры. В нижней половине правого шкафа находится насос и водо-водяной теплообменник. Цепи управления, включая стойку контроллера и ПЛК, смонтированы в верхней правой половине. Для обеих перегородок предусмотрена принудительная циркуляция воздуха. Воздушному охлаждению способствует теплообменник вода-воздух, расположенный в середине шкафа.

Водяное охлаждение осуществляется по двухконтурной системе. Замкнутый внутренний контур обеспечивает охлаждение тиристоров, транзисторов и ограничителя тока. Схема разработана из цветных металлов (непроводящих) материалов и заполнена жидкостью с низкой проводимостью. Силовые цепи содержат тиристоры дисковой формы (с двойным охлаждением) и транзисторы IGBT (также с водяным охлаждением).

Температура системы постоянно контролируется и регулируется центральным контроллером. Питание по открытой (замкнутой) системе осуществляется за счет внешнего водоснабжения потребителей.Помимо улучшенной общей конструкции и конструкции, новая система цепей управления делает преобразователи частоты серии TMK выдающимся технологическим достижением в области преобразователей тока.

Преимущества ТМК

  • высокий КПД во всем диапазоне мощности, более 90%
  • регулируемый диапазон регулировки выходной мощности от 10% до 100% от номинала
  • Диапазон изменения выходной частоты (f min –f max ) 30% — 100% от номинального значения
  • замкнутый контур охлаждения с системой воды с низкой проводимостью помогает снизить отрицательное электрохимическое воздействие на охлаждающие компоненты и обеспечивает улучшенную изоляцию для силовых цепей
  • надежность пуска и работы в широком диапазоне импеданса нагрузки
  • Конструкция преобразователя
  • также облегчает установку в пыльной среде
  • идеальная гальваническая развязка цепей управления и питания
  • понятные и простые элементы управления обеспечивают быстрое обнаружение неисправности системы и сокращение времени простоя.
  • высокая помехозащищенность для цепей управления

ТМК Технические характеристики

Преобразователи частоты для индукционного нагрева, закалки и плавки, требующие параллельного резонансного контура:

Тип U 2
[В]
f макс
[кГц]
f мин. — f макс.
[кГц]
P 2
[кВт]
A
[мм]
ТМК — F1 600

650
680

0.6
1,5
3
4
6
8
1,5
0,2 — 0,6
0,5 — 1,5
1 — 3
1,5 — 4
2 — 6
3 — 8
0,5 — 1,5
100
100
100
100
100
200
630

120
120
120
120
120
250

160
160
160
160
160
200
200
200
200

250
250
250
250

315
315
1430
ТМК — F2 600

800

0.6
1,5
3
4
6
1
1,5
3
0,2 — 0,6
0,5 — 1,5
1-3
1,5 — 4
2-6
0,4 — 1
0,5 — 1,5
1-3
400
400
315
315
200
800
800
630
500
500
400
400
250
1000
630
630
500

315

1430

1830

ТМК — Г1 400
500
10
10
4–10
4–10
80
100
100
120
120
160
1430
ТМК — G2 400
500
10
10
4–10
4–10
160
200
200
250
1430

Преобразователи частоты для плавильных печей с последовательно-параллельным резонансным контуром:

Тип U 2
[В]
f макс
[кГц]
f мин. — f макс.
[кГц]
P 2
[кВт]
A
[мм]
ТМК — F1 750 1,5 0,5 — 1,5 до 400 1430
ТМК — F2 750 1,5 0,5 — 1,5 до 630 1430

Габаритный эскиз

Обозначение типа

Обозначение номера модели для преобразователя частоты:

Состав и конструкция преобразователя частоты TMK позволяют создавать другие варианты этой технологии.Пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам с вашими конкретными требованиями. Наша команда инженеров будет рада возможности обсудить с вами любые сценарии технической реализации.

Tyristorové měniče kmitočtu pro indexční ohřev s výstupním kmitočtem 0,2 — 10 кГц

Преобразователь частоты типа ТМК-Ф2

Преобразователь частоты типа ТМК-Ф2

WÄRTSILÄ Энциклопедия морских и энергетических технологий

Преобразователь

Цепь, которая преобразует переменный ток в постоянный или из постоянного в переменный, или действует как преобразователь частоты переменного тока.В современных системах электропривода, в которых требуется регулирование скорости электродвигателя, используются преобразователи питания. Эти преобразователи адаптируют напряжение и частоту источника питания к электродвигателю в соответствии с требуемой скоростью электродвигателя. Основные компоненты преобразователей — диоды, транзисторы и тиристоры.

Циклопреобразователь — Циклопреобразователь — это одноступенчатый (AC-AC) преобразователь, который преобразует переменный ток с постоянной частотой непосредственно в переменный ток с изменяющейся частотой, как это требуется для желаемой скорости двигателя.

Циклопреобразователи используются для питания и регулирования скорости синхронных двигателей. Скорость двигателя регулируется путем изменения частоты источника питания двигателя и обеспечивает полный крутящий момент в диапазоне скоростей в любом направлении. Поскольку циклоконвертеры производят относительно низкие частоты, они больше связаны с низкоскоростными двигателями с прямым приводом.

ШИМ-преобразователь (PWM ) — ШИМ-преобразователь имеет процесс двойного преобразования (AC-DC-AC) и использует звено постоянного тока.Преобразователи ШИМ используются для питания и управления скоростью асинхронных двигателей. Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) использует выпрямитель для создания постоянного напряжения так же, как и синхронный преобразователь. На стороне инвертора он использует принудительную коммутацию, чтобы дать серию импульсов общего напряжения, как положительного, так и отрицательного. Таким образом, выходное напряжение может быть приближено к переменному току, в то время как изменение количества и ширины импульсов может увеличивать или уменьшать частоту. Что касается морских силовых установок, они находятся в нижней части диапазона мощности (до 8 МВт), и по мере увеличения частоты выходная волна становится все более искаженной.

Синхропреобразователь — Синхропреобразователь — это преобразователь переменного тока в постоянный и переменный ток: он преобразует трехфазный переменный ток с постоянным напряжением и частотой в постоянный ток с переменным напряжением, а затем снова в трехфазный переменный ток с переменным напряжением и изменяющейся частотой. частота. Его можно использовать только в сочетании с синхронным двигателем. Чтобы увеличить скорость двигателя, ток увеличивается, что создает более высокие магнитные силы и крутящий момент. Это, в свою очередь, заставляет ротор двигаться быстрее, что быстрее переключает тиристоры, увеличивая частоту переменного тока до тех пор, пока не будет достигнута требуемая скорость.

Синхропреобразователи могут создавать частоты выше 100 Гц и подходят для высокоскоростных двигателей.

Тиристорный преобразователь

— Французский перевод — Linguee

Высоковольтный ta g e тиристорный преобразователь h a vi ng несколько тиристоров […]

модулей (SM), тиристоры (ET) которых управляются с помощью света

[…]

чувствительных элементов (4), электрических компонентов и отражающих зеркал (6a, 6b, 6c; 6), индивидуально связанных с тиристорными модулями из излучателя светового луча (2), излучающего световой луч (3) в ответ на команду внешнего управления, характеризующийся множеством полупрозрачных зеркал (6a, 6b, 6c; 6), расположенных последовательно на пути прохождения сигнала светового луча (3), испускаемого упомянутым облучателем (2), для отражения сигнала светового луча (3) от упомянутого облучателя в направлении каждый из указанных тиристорных модулей (ЕТ).

v3.espacenet.com

Convertisseur th yri stors h aute-te ns ion, comportant plus ie urs модулей […]

тиристор ( SM) dont l es тиристор (E T) sont command, au moyen

[…]

светочувствительных элементов (4), составных лекторий и микропроцессоров (6a, 6b, 6c; 6), связанных отдельных вспомогательных модулей тиристора, отдельных источников света (2) метантантного люминесцентного материала (3) en rponse une инструкция externe de fonctionnement, caractris par plusieurs demi-miroirs (6a, 6b, 6c; 6) disposs sequence sur le trajet de distribution du signal du faisceau lumineux (2) mis par ladite source de rayonnement (2), pour rflchir le signal du faisceau lumineux (3), являющийся источником ладитового источника в районе, по сравнению с модулями тиристоров (ET).

v3.espacenet.com

Ожидаются резкие изменения источника питания из-за таких условий, как: a. Несколько

[…]

инверторы соединены между собой

[…] с коротким автобусом. г. A тиристорный преобразователь a n d инвертор соединены между собой […]

с короткой шиной.

[…]

г. Установленный конденсатор опережения фазы открывается и закрывается.

hitachi-ds.com

Необычные вариации напряжения питания, предусмотренные для набора условий, о которых идет речь: a. Interconnexion de plusieurs variateurs, номинал

[…]

bus de faible longueur. б.

[…] Interco nn exio n d ‘un convertisseur тиристоры e t d’ un v ar iateur […]

par un bus de faible longueur.

[…]

г. Ouverture et fermeture d’un конденсатор d’avance de phase install.

hitachi-ds.com

Тиристорный преобразователь s y st em с подавлением высших гармоник

v3.espacenet.com

S ys t me Тиристор преобразователя ave c s uppre ss ion des […]

гармоники

v3.espacenet.com

Одиночная схема общего выключения f или a тиристорный преобразователь

v3.espacenet.com

Цепь выключения cent ra lis pou r u n convertisseur тиристор

v3.espacenet.com

Недавнее инженерное исследование объекта на реке Угорь

[…]

рекомендовал

[…] замена преобразователя HV D C преобразователя s t на контроль ионов и модернизация воздушного кондиционера ol e dristor v a lv es с обычной жидкостью ol e d тиристор v av es.

nbso.ca

Dans une rcente tude d’ingnierie portant sur le poste d’Eel River, on Recommandait de remplacer les commandes

[…]

от станций

[…] преобразование HVDC et de mettre niveau les v al ves тиристор ref ro idies par air au moyen de va lves тиристор convroid

nbso.ca

Специально разработан для монтажа на печатной плате, где есть

[…]

ограничение места. Для подавления

[…] помехи fr o m тиристор s w it ching, triac […]

регуляторы и регуляторы угла фазы.

reo.de

Заливка для подавления паразитов, полученных от

[…] la com mu tatio n d e тиристор c omm utati на , des […]

регуляторов симистора и регулятора угла фазы.

reo.de

T h e тиристор p o we r блоки всегда должны быть рассчитаны на […]

напряжение фаза-фаза, независимо от того, подключена ли нагрузка

[…]

в конфигурации звезды или треугольника.

jumo.net

L e s variateurs d e pu is sance тиристоры do ivent t oujours […]

измерения для натяжения, составляющие независимость

[…]

que la charge soit monte en toile ou en треугольник.

jumo.net

Техника обнаружения нулевого напряжения es Тиристор f i ri ng методы

электрон.это

Techn iq ues de dt ec tion de stretch zro — Techn iq ues d ‘зажигание Тиристор

electronic.it

Эксперименты с техникой управления фазовым углом зажигания разрешены благодаря включению

[…] универсальный 6-оу tp u t тиристор / T ri ac блок зажигания

электрон.это

На сайте peut raliser les expriences de la technic de

[…]

Contrle d’Angle d’Ignition sont, grce l’inclusion d’une unit d’ignition

[…] универсальный 6- sorti es av ec Тиристор / T ri a c

electronic.it

B3607 — это a Тиристор t y pe Контроллер двигателя постоянного тока, […]

реализован в удобной для обучения форме.

электрон.ит

Le B3607 e st une

[…] un it de c on trle pa r тиристоры d ‘un mote ur en c.c., […]

ralise en forme didactique.

электрон.ит

Descratcher эффективно удаляет щелчки и потрескивания со старого винила или

[…]

записей шеллака, а из аудиофайлов, загрязненных во время записи из-за переключения, цифровой

[…] перекрестная связь , o r тиристор b u zz .

ftp.terratec.de

Le Descratcher limine efficacement les craquements et les fritures de vieux disques phonographiques de vinyle или gomme-laque ainsi que les fichiers audio dont la qualit sonore a t dtriore

[…]

durant l’enregistrement en raison des bruits de commutation, des diaphonies numriques resp.

[…] du bou rd onnem ent du тиристор .

ftp.terratec.de

Использование проверенного микропроцессорного управления ll e d тиристор t e ch nology для обеспечения высоконадежного питания и зарядки аккумулятора […]

возможностей.

aegps.com

Cette caractristique garantit l’extrme fiabilit des fonctions d’alimentation en nergie et de charge de batterie.

aegps.com

Нет

[…] стандарт продукта f o r тиристор p o we r контроллеры, […]

, поэтому необходимо создать разумную основу стандартов

[…]

из соответствующих базовых стандартов, чтобы гарантировать безопасное применение и возможности для сравнения.

aegpowercontrollers.de

Существующий па-де-норме-де-продукт для лесов

[…] rgleurs d e puiss anc e тиристор et de ce fa it , un ensemble […]

de normes pertinent doit tre

[…]

различных основных норм, соответствующих требованиям для надежного и надежного применения, и возможности сравнения.

aegpowercontrollers.de

Этот тип крепления

[…] возможно только f o r тиристор p o we r агрегаты до 50A […]

номинальный ток.

jumo.net

Ce type de montage n’est possible que pour le

[…] variateur d e puiss anc e тиристоры ave c u n cou ra nt номинально […]

de charge jusqu ’50 A.

jumo.net

В случае параллельного

[…] подключение датчиков wi t h тиристор o u tp ut, первый […] Коммутируемый выход

принимает на себя полный ток нагрузки.

rechner.de

En cas de montage en parallle de

[…] capteurs ave c sorti e p ​​ ar тиристор il es t n ot er que […]

la sortie qui est commute en premier

[…]

support la totalit du courant de charge.

rechner.de

Переход через ноль

[…] реле с антипара ll e l тиристор o u tp ut наиболее […]

используется твердотельное реле в промышленных приложениях.

gefran.de

Le rela is sta tiqu e тиристор f на ctio nnan t en поезда […]

d’ondes synchrones est le plus использует в промышленных приложениях.

gefran.de

Устройство для осуществления непрерывного гравиметрического дозирования и определения массового расхода сыпучих продуктов с помощью дозирующего устройства (4), с определением мгновенного массового расхода до точки подачи с помощью контроллера дозирования (10), с управление подачей, происходящее путем изменения скорости привода (6) дозирующего устройства (4) с помощью контроллера двигателя

[…]

(20), характеризуемый

[…] что контроллер дозирования (10) и контроллер двигателя (20) включают частоту en c y преобразователь или тиристор c Роликовое устройство объединено в подсборку (G), при этом подсборка (G) […]

расположен в коммутаторе

[…]

или внутри дозатора (4).

v3.espacenet.com

Dispositif de dosage gravimtrique continuous et determination du courant de masse des marchandises aptes s’couler avec un dispositif de dosage (4), avec la dtermination du courant de masse momentan avant un lieu de livraison l’aide d’un rglage ou d ‘une commande du dosage (10), le rglage du rendement s’effectuant en modifiant la vitesse de Rotation d’un Entranement (6) du dispositif de dosage (4) l’aide d’un rglage

[…]

du moteur

[…] (20), caractris e n ce qu ele rglage ou commande du дозировка (10) et l e rglage o u commande du , y содержит смену устройства rgla ge тиристора t relis […]

un bloc (G), le bloc

[…]

(G) tant dispose dans une armoire lectrique ou l’intrieur du dispositif de dosage (4).

v3.espacenet.com

Используйте теплопроводящий компаунд на основе силикона между

[…] радиатор и t h e тиристор p o we r переключатель.

jumo.net

Veuillez utiliser entre le radiateur et le

[…] sectionneur de p ui ssan ce тиристоры une pte t hermoconductrice […]

силиконовая основа.

jumo.net

REOTRON LMS 3-фазный as e , тиристор p o we r-Supplies are […] Специальные 4-квадрантные контроллеры постоянного тока

, предназначенные для использования с подъемными магнитами.

reo.de

Le REOTRON LMS 3 фазы,

[…] Alimentatio n spci ale тиристоры, c omm ande en 4 квадранта […]

DC не требует использования с целью повышения уровня добычи.

reo.de

Один и тот же номер разрешения может распространяться на использование заменяющего катала yt i c converter t y pe на различных типах транспортных средств.

eur-lex.europa.eu

Un mme numro d’homologation peut couvrir l’utilisation du Catalyseur de Replacement Concerns ur plusieurs ty pes de vhicule.

eur-lex.europa.eu

Очевидно, что технология может развиваться и дальше, но для этого потребуется

[…] использование катала yt i c конвертер t e ch nology, который […]

чрезвычайно сложен в морской среде.

europarl.europa.eu

Il est vident que la technologie pourrait tre dveloppe, mais

[…]

cela ncessiterait l’utilisation de

[…] la tec hn olog ie d es convertisseurs ca taly tiqu es , ce qui […]

— это extrmement difficile в окружающей среде.

europarl.europa.eu

Пользователям настоятельно рекомендуется не уменьшать гидравлическую мощность насоса за счет уменьшения размера рабочего колеса или

[…]

уменьшение скорости двигателя с помощью

[…] частоты en c y конвертер s i nc e это […]

влияет на мощность всасывания насоса.

inoxpa.com

Не рекомендуется использовать гидравлические условия и турбину

[…]

или en rduissant la vitesse по номеру

[…] variateur de frq ue nce car cel a se rrpercute […]

sur la capacity ofaspiration de la pompe.

inoxpa.fr

Если вы собираетесь установить устройство в автомобиле с бортовой сетью 24

[…] вольт (грузовой автомобиль), используйте преобразователь vol ta g e преобразователь .

bury.com

Si vous envisagez d’installer l’appareil dans un vhicule aliment en 24 Volts (camion),

[…] veuil le z uti lis er un convertisseur de te nsi on .

bury.com

Тиристор p o we r переключатели необходимы для бесконтактных […]

коммутация потребителей переменного тока.

jumo.net

Les sectionneurs d e puiss anc e тиристоры son t n cess ai res pour […]

пригородных поездов без контактных данных по альтернативному курсу.

jumo.net

Щиты компенсационные (защищенные,

[…] unprotec te d , тиристор d e si gn)

exporters.czechtrade.cz

Таблица распределения компенсации

[…] (протгс, нон пр отг с, тиристор )

экспортеров.czechtrade.cz

Дроссель RFI

[…] для цепей переменного тока e. г . тиристор s w it че, симисторные регуляторы […]

и регуляторы фазового угла.

reo.de

Заливка для подавления паразитов, полученных от

[…] la co мм utat ion de тиристор co mmut atio n, des rgulateurs […]

симистор и регуляторы угла фазы.

reo.de

Блок зажигательно-регулирующий МДЗ

[…] предназначен для управления li n g тиристор p o we r расходные материалы напр. […]

Гальванический завод.

reo.de

Единица управления и управления MDZ est conue

[…] pour le co ntrl e d e тиристоры c omm e par e xemple […]

les alimentations en galvanoplastie.

reo.de

Если владелец официального утверждения полностью прекращает производство заменяющего катала yt i c преобразователя a p pr в соответствии с настоящими Правилами, он должен проинформируйте орган, предоставивший разрешение.

eur-lex.europa.eu

Подтверждение омологации должно быть завершено для изготовления каталитического нейтрализатора типа de замена или соответствует требованиям, предоставленным для подтверждения, и будет предоставлена ​​информация о авторизации, которая будет продлена после омологации.

eur-lex.europa.eu

Тиристор и IGBT | GoHz.com

Я бы с уверенностью сказал, что тиристоры действительно очень прочные. Многие БТИЗ предназначены специально для ограничения максимального тока, который они могут подавать, чтобы ограничить токи короткого замыкания, а затем позволяют более медленное («мягкое») отключение в течение выдерживаемого времени 5-10 мксек / с.Так что, если вы хотите получить очень высокий рейтинг от пикового до среднего по току, это может быть сделано специально, что работает против вас.

Тиристоры — это 4-х слойные устройства с двумя источниками носителей в отличие от IGBT. Они работают с более высокой плотностью плазмы, чем трехслойные транзисторы, и имеют примерно половину напряжения в открытом состоянии. Более высокая плотность плазмы означает, что больше заряда нужно удалить при выключении, что приводит к более высоким потерям при выключении. Большинство тиристоров имеют линейную коммутацию, поэтому они работают на сетевой частоте и, например, менее применимы к приводам с регулируемой скоростью.Существуют запирающие тиристоры затвора: GTO, но в последнее время IGCT. Они предлагают те же компромиссы, упомянутые ранее: более низкие потери проводимости и более высокие потери при выключении, но они могут работать независимо от частоты сети или нагрузки. Транзисторы и, в частности, IGBT имеют очень прекрасные характеристики и не могут быть изготовлены в виде больших микросхем, поэтому необходимо параллельное размещение большого количества маленьких в корпусе (обычно 1 см x 1 см), тогда как тиристоры могут изготавливаться как монолитные устройства диаметром до 6 дюймов. Эти проблемы обусловливают выбор устройства в зависимости от области применения и уровня мощности.

Что касается цилиндрических преобразователей, то прошло 20 лет с тех пор, как я имел какое-либо отношение к одному из них для мощных морских силовых установок. Меня не удивит, если они все еще используются для этого и других приложений. Если пространство и вес не являются премиальными, то тиристорные решения, безусловно, имеют больше преимуществ.

Одна вещь, которую можно было бы добавить, заключается в том, что если вы сравните инвертор источника тока (с 6 тиристорами) с инвертором источника напряжения (с 6 IGBT), эффективность CSI будет определенно лучше, поскольку CSI будет коммутировать на частота фазы двигателя (10-500 Гц для двигателя BLDC, наверняка зависит от количества полюсов и скорости), тогда как IGBT будет работать на частоте 10-50 кГц (управление ШИМ).Таким образом, коммутационные потери для CSI примерно отсутствуют.

Если сравнивать падение напряжения на SCR и IGBT, можно сказать, что нет большой разницы. Но не по той же цене! Если вы сравните падение напряжения SCR с падением напряжения IGBT той же цены, то SCR определенно лучше.
Для среднего диапазона мощности (<10 кВт) схему управления SCR очень легко реализовать: вам просто нужно подать ток затвора (вам не нужен точный контроль напряжения, как для IGBT, или обязательно установите затвор с низким импедансом в выключенном состоянии).
И последнее, тиристоры по-прежнему полезны для пускателей двигателей или управления скоростью асинхронных двигателей переменного тока в промышленных сегментах (особенно для управления вентиляторами).

Вероятность включения SCR сразу после его восстановления может быть определена из повторно примененных спецификаций dV / dT. Модель SCR с двумя транзисторами имеет соединенные между собой транзисторы pnp и npn. Если повторно приложенное значение dV / dT слишком велико, то через емкость перехода устройства протекает ток. Если этот ток превышает определенный порог, тогда внутреннее регенеративное действие через транзисторы приводит к нежелательному включению SCR.Демпфер через тиристор обычно предназначен для ограничения повторно применяемого dV / dT и предотвращения ложного включения устройства.

Патенты на тиристоры и заявки на патенты (класс 363/160)

Номер патента: 4855887

Abstract: Устройство преобразования мощности содержит инвертор для преобразования напряжения источника постоянного тока в мощность переменного тока, имеющую частоту выше промышленной частоты, трансформатор, питаемый инвертором, для вывода мощности переменного тока, который регулируется на требуемое напряжение, преобразователь частоты, образованный двумя парами двух запирающих тиристоров затвора (GTO), соединенных в обратную параллель, для преобразования частоты переменного тока, подаваемого от трансформатора, в промышленную частоту, и устройство регенерации энергии, имеющее конденсаторы для поглощения энергии всплеска напряжения, возникающего из-за индуктивности цепи при прерывании тока каждого GTO преобразователя частоты, и мостовая схема, образованная GTO и диодами, соединенными в обратном направлении, для переключения направления соединение конденсаторов со вторичной обмоткой трансформатора в соответствии с полярностью напряжения вторичной обмотки таким образом, чтобы t энергия, запасенная в конденсаторах, восстанавливается

Тип: Грант

Зарегистрирован: 22 сентября 1988 г.

Дата патента: 8 августа 1989 г.

Цессионарий: Hitachi, Ltd.

Изобретателей: Икуо Ямато, Норикадзу Токунага, Ясуо Мацуда, Хисао Амано

Преобразователь частоты и приложение

Преобразователь частоты и приложение

База данных по электронике, КИПиА
Поставщик оборудования для преобразователя частоты
50 Гц 60 Гц 400 Гц Поставщик преобразователя частоты

Преобразователь частоты и приложение

Частота Преобразователь — это электронное или электромеханическое управляемое устройство, которое преобразует переменный ток (AC) одной частоты в переменный ток другой частоты.

Электромеханический преобразователь частоты используется в мотор-генераторных установках или вращающихся преобразователях. Преобразователь частоты также может быть твердотельной электроникой. В полупроводниковых электронных устройствах обычно используется выпрямитель (вырабатывающий постоянный ток), который инвертируется для создания переменного тока желаемой частоты. Инвертор может использовать тиристоры или IGBT. Батарея также может быть встроена в цепь постоянного тока для улучшения рабочих характеристик преобразователя во время коротких перебоев в подаче электроэнергии. Преобразователи частоты доступны во многих диапазонах мощности от нескольких ватт до мегаватт, а также в различных частотных диапазонах.

Приложение:
Преобразователи частоты используются для преобразования энергии из одного стандарта распределения в другой, преобразователи частоты также используются для управления скоростью и крутящим моментом двигателей переменного тока. В этом приложении типичный преобразователь частоты представляет собой трехфазный двухуровневый инвертор источника напряжения. Фазовые напряжения контролируются с помощью силовых полупроводниковых переключателей и широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Полупроводниковые переключающие устройства и встречно-параллельные диоды свободного хода объединены в мост, который используется для подключения всех фаз двигателя к положительному или отрицательному напряжению промежуточного звена.ШИМ изменяет соединения фаз между положительным и отрицательным напряжением промежуточного контура так, чтобы волновое напряжение имело желаемую частоту. Преобразователи частоты обычно используются для управления скоростью насосов и вентиляторов. Во многих приложениях достигается значительная экономия энергии и мощности.

Стандартные промышленные, авиационные и европейские преобразователи частоты работают с частотой 50 Гц, 60 Гц и 400 Гц (для самолетов и судов).

Сборка однофазного циклоконвертера с тиристорами и приложениями

Циклоконвертер — это преобразователь частоты с одного уровня на другой, который может изменять мощность переменного тока с одной частоты на мощность переменного тока с другой частотой.Здесь процесс преобразования переменного тока в переменный выполняется с изменением частоты. Следовательно, его также называют преобразователем частоты. Обычно выходная частота меньше входной. Реализация схемы управления затруднена из-за огромного количества тиристоров. В схемах управления используется микроконтроллер, DSP или микропроцессор.


CycloConverter

Циклопреобразователь может выполнять преобразование частоты за одну ступень и обеспечивает возможность управления напряжением и частотой.Кроме того, нет необходимости использовать коммутационные схемы, поскольку они используют естественную коммутацию. Передача энергии внутри циклоконвертера происходит в двух направлениях.

Циклоконверторы бывают двух типов

Повышающий циклоконвертер:

Эти типы используют обычную коммутацию и дают выход на более высоких частотах, чем входной.

Понижающий циклоконвертер:

Этот тип использует принудительную коммутацию и приводит к выходу с частотой ниже, чем входная.

Циклопреобразователи подразделяются на три категории, как описано ниже.

Однофазный на однофазный

Этот циклоконвертер имеет два двухполупериодных преобразователя, соединенных спиной друг к другу. Если один преобразователь работает, другой отключен, ток через него не проходит.

От трехфазного до однофазного

Этот циклоконвертер работает в четырех квадрантах: (+ V, + I) и (−V, −I) являются режимами выпрямления, а (+ V, −I) и (−V, + I) являются режимами инверсии.

От трехфазного к трехфазному

Этот циклоконвертер в основном используется в системах машин переменного тока, работающих на трехфазных индукционных и синхронных машинах.

Введение однофазного циклоконвертора в однофазный с использованием тиристоров

Циклоконвертер имеет четыре тиристора, разделенных на два ряда тиристоров, то есть положительный и отрицательный для каждого банка. Когда в нагрузке протекает положительный ток, выходное напряжение контролируется фазовым управлением двух тиристоров положительной матрицы, тогда как тиристоры отрицательной матрицы отключаются, и наоборот, когда в нагрузке протекает отрицательный ток.

Функциональная иллюстрация однофазного циклоконвертера

Идеальные формы выходных сигналов для синусоидального тока нагрузки и различных фазовых углов нагрузки показаны на рисунке ниже. Важно всегда держать непроводящую тиристорную решетку выключенной, в противном случае в сети может произойти короткое замыкание через две тиристорные решетки, что приведет к искажению формы волны и возможному выходу устройства из строя из-за тока короткого замыкания.

Идеализированные выходные сигналы

Основная проблема управления циклоконвертером состоит в том, как переключаться между банками в кратчайшие сроки, чтобы избежать искажений, при этом гарантируя, что два банка не будут проводить одновременно.

Распространенным дополнением к силовой цепи, которое устраняет необходимость держать одну батарею выключенной, является установка катушки индуктивности с центральным ответвлением, называемой индуктором циркулирующего тока, между выходами двух батарей.

Оба банка теперь могут проводить вместе, не замыкая сеть. Кроме того, циркулирующий ток в катушке индуктивности обеспечивает постоянную работу обоих банков, что приводит к улучшению формы выходных сигналов.

Конструкция циклоконвертора на тиристорах

Этот проект разработан для управления скоростью однофазного асинхронного двигателя в три этапа с использованием технологии циклоконвертера на тиристорах.У A.C Motors есть большие преимущества, заключающиеся в том, что они относительно недороги и очень надежны.

Блок-схема тиристорного CycloConverter

Требования к аппаратным компонентам

Источник питания постоянного тока 5 В, микроконтроллер (AT89S52 / AT89C51), оптоизолятор (MOC3021), однофазный асинхронный двигатель, кнопки, SCR, LM358 IC, резисторы, конденсаторы.

Обнаружение пересечения нулевого напряжения

Обнаружение пересечения нулевого напряжения означает форму волны напряжения питания, которая проходит через нулевое напряжение каждые 10 мс из 20-миллисекундного цикла.Мы используем сигнал переменного тока с частотой 50 Гц, общий период времени составляет 20 мс (T = 1 / F = 1/50 = 20 мс), в котором для каждого полупериода (т.е. 10 мс) мы должны получать нулевые сигналы.

Обнаружение пересечения нулевого напряжения

Это достигается за счет использования пульсирующего постоянного тока после мостового выпрямителя перед фильтрацией. Для этой цели мы используем блокирующий диод D3 между пульсирующим постоянным током и конденсатором фильтра, чтобы мы могли использовать пульсирующий постоянный ток.

Пульсирующий постоянный ток подается на делитель потенциала 6,8 кОм и 6.8K для выдачи выходного сигнала около 5 В, пульсирующего от пульсирующего 12 В, который подключен к неинвертирующему входу вывода 3 компаратора. Здесь операционный усилитель используется в качестве компаратора.

5 В постоянного тока подается на делитель потенциала 47 кОм и 10 кОм, который дает на выходе около 1,06 В и который подключается к инвертирующему входному контакту № 2. Одно сопротивление 1 кОм используется между выходным контактом 1 и входным контактом 2 для обратной связи.

Как мы знаем, принцип компаратора заключается в том, что когда неинвертирующий вывод больше, чем инвертирующий вывод, тогда на выходе высокий логический уровень (напряжение питания).Таким образом, пульсирующий постоянный ток на контакте № 3 сравнивается с фиксированным постоянным током 1,06 В на контакте № 2.

O / p этого компаратора подается на инвертирующую клемму другого компаратора. На неинвертирующий вывод этого вывода компаратора № 5 подается фиксированное опорное напряжение, то есть 2,5 В, снимаемое с делителя напряжения, образованного резисторами номиналом 10 кОм и 10 кОм.

Таким образом, мы обнаруживаем ZVR (нулевое опорное напряжение). Этот ZVR затем используется в качестве входных импульсов для микроконтроллера.

Форма сигнала ZVS
Порядок работы циклоконвертера

Схема подключения показана на приведенной выше схеме.В проекте используется опорное нулевое напряжение, как описано выше на контакте №. 13 микроконтроллера. Восемь оптоизоляторов MOC3021 используются для подключения 8 тиристоров U2 к U9.

4 тиристора (выпрямители с кремниевым управлением), используемые в полном мосту, антипараллельны другому набору из 4 тиристоров, как показано на схеме. Запускающие импульсы, генерируемые таким образом MC в соответствии с записанной программой, обеспечивают входное условие для оптоизолятора, который управляет соответствующим тиристором.

Только один Opto U17, управляющий SCR U2, показан выше, в то время как все остальные аналогичны согласно принципиальной схеме.SCR получает проводимость в течение 20 мс от 1-го моста и следующих 20 мс от 2-го моста, чтобы получить выход в точках № 25 и 26, общий период времени одного цикла переменного тока в 40 мс, что составляет 25 Гц.

Таким образом, F / 2 подается на нагрузку, когда переключатель 1 замкнут. Точно так же для F / 3 проводимость имеет место в течение 30 мсек в 1-м мосте и следующих 30 мсек от следующего моста, так что общий период времени в 1 цикл составляет 60 мс, что, в свою очередь, в F / 3, когда включен переключатель -2.

Основная частота 50 Гц доступна при запуске по паре от 1-го моста в течение первых 10 мсек и следующих 10 мсек со следующего моста, когда оба переключателя находятся в состоянии «ВЫКЛ.».Обратный ток, протекающий на затворах тиристоров, является выходом оптоизолятора.

Применение циклоконвертера

Применения включают управление скоростью машин переменного тока, например, он в основном используется в электрической тяге, двигателях переменного тока с регулируемой скоростью и индукционном нагреве.

  • Двигатели синхронные
  • Приводы мельниц
  • Судовые движители
  • Мельницы

Надеюсь, вы ясно поняли тему циклоконвертера, это преобразователь частоты с одного уровня на другой, который может изменять мощность переменного тока с одной частоты на мощность переменного тока с другой частотой.Если у вас возникнут какие-либо дополнительные вопросы по этой теме или по электрическим и электронным проектам, оставьте раздел комментариев ниже.

Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *