Дослідження робочих характеристики трифазного асинхронного електропривода з перетворювачем напруги на базі ШІП

Abstract

Сучасний регульований електропривод – це асинхронний електропривод з електронними перетворювачами напруги живлення, в основі яких використані напівпровідникові силові елементи: тиристорні (симісторні) перетворювачі напруги, транзисторні перетворювачі частоти струму. У цій роботі розглянуті робочі характеристики привода осьового вентилятора з регулятором напруги з широтно-імпульсним керуванням. Мета дослідження – визначення робочих характеристик малопотужного регульованого асинхронного електропривода вентиляційної установки з тиристорним регулятором напруги на основі широтно-імпульсного перетворювача. Аналіз робочих характеристик регульованого електропривода при вибраному способі керування проводився з використанням положень теорії електропривода та статистичних методів обробки результатів досліджень на лабораторній установці. Для дослідження механічних характеристик створена установка регульованого електропривода осьового вентилятора ВО-7,1М з двигуном АИРП80- А6У2. Двигун має підвищений опір обмотки ротора, що обумовлює підвищене ковзання при номінальному моменті, підвищений пусковий момент та невелику кратність пускового струму. Регулювання швидкості обертання електродвигуна передбачено зміною напруги живлення регулятором з широтно-імпульсним керуванням. За результатами досліджень наведена залежність у відносних одиницях n*=f(U*), яка подібна до електропривода з тиристорним регулятором напруги з фазо-імпульсним керуванням. Споживана потужність електропривода з регулятором напруги з широтноімпульсним керуванням на 10 % менша, ніж електропривода з тиристорним регулятором з фазо-імпульсним керуванням. Проведено порівняльні дослідження робочих характеристик електропривода вентилятора ВО-7,1М з двигуном АИРП80А6У2 з регуляторами напруги на базі напівпровідникового регулятора з фазо-імпульсним керуванням та з широтноімпульсним керуванням. Встановлено, що регулювальні характеристики обох приводів подібні, а споживана потужність в середньому на 10 % менша і відповідно ККД електропривода з широтно-імпульсним керуванням більший на 10 %, ніж привода з тиристорним регулятором напруги \ A modern adjustable electric drive is an asynchronous electric drive with electronic voltage converters based on semiconductor power elements: thyristor voltage converters, transistor current frequency converters. In this paper, the performance characteristics of an axial fan drive with a voltage regulator with pulse-width control are considered. The purpose of the study is to determine the operating characteristics of a low-power adjustable asynchronous electric drive of a ventilation unit with a thyristor voltage regulator based on a pulse-width converter. The performance analysis of the controlled electric drive with the selected control method was carried out using the provisions of the electric drive theory and statistical methods of processing the research results in a laboratory setting. To study the performance created the installation of an adjustable drive axial fan with AИР80-A6У2 motor. The motor has an increased resistance to the rotor winding, causes an increased slip at the nominal moment, an increased starting torque and a small starting current ratio. Adjusting the speed of rotation of the electric motor is provided by varying the supply voltage with a pulse-width control. According to the research results, the dependence is given in relative units n*=f(U*), which is similar to an electric drive with a thyristor voltage regulator with a phase-pulse control. The power consumption of the electric drive with voltage regulator with pulse-width control is 10 % less than the electric drive with thyristor regulator with phase-pulse control. Comparative studies of the performance of the electric drive of the ВO-7.1M fan with the AИР80A6У2 motor with voltage regulators based on a semiconductor controller with a phase-pulse control and with a pulse-width control are carried out. It is established that the adjusting characteristics of both drives are similar, and the power consumption is on average 10% less and, accordingly, the efficiency of an electric drive with pulse-width control is 10% more than a drive with a thyristor voltage regulator.