§ 4.18. АСИНХРОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

Асинхронная машина с фазным ротором может служить преобразователем частоты, так как в ее роторе частота тока

При этом знак « - » соответствует вращению ротора в направлении вращения поля, а знак « + » — против вращения поля.

Асинхронный преобразователь частоты (рис. 4.66) состоит из асинхронной машины AM с фазным ротором и соединенного с ней приводного двигателя Д — асинхронного или синхронного. Одна из обмоток машины AM (например, обмотка статора) подключается к трехфазной сети с частотой f1 ; от другой обмотки (ротора) получают переменный ток с частотой f2 = f1 s.

Для получения частоты f2 > f1 ротор асинхронной машины приводят во вращение в направлении, противоположном вращению поля. При этом преобразователь частоты работает в

Рис. 4.66. Схемы асинхронного преобразователя частоты при подключении приводного двигателя к сети  (а), к  выходу преобразователя частоты (б)

режиме электромагнитного торможения при s > 1, а двигатель передает ему мощность Рмех.

Направления первичной P1 и вторичной Р2 мощностей преобразователя частоты, механической Рмех и электрической Рэл мощностей приводного двигателя и мощности Рн, подаваемой на нагрузку, для рассматриваемого режима показаны на рис. 4.66, а сплошными стрелками.

Для получения частоты f2 < f1 преобразователь частоты должен работать в режиме двигателя и вращаться в направлении вращения поля. При этом он тормозится электромагнитным моментом машины Д, работающей в генераторном режиме. Эта машина отдает электрическую энергию в ту же сеть, от которой питается преобразователь частоты AM (рис. 4.66, а) или цепь его ротора (рис. 4.66,б). Направления мощностей Рмех , Рэл и Рн для рассматриваемого режима показаны на рис. 4.66, а штриховыми стрелками.

Если приводным двигателем служит асинхронная машина (рис. 4.66, а), то частота выходного напряжения

где рпч и рд — числа пар полюсов машины AM и Д. При этом знаки « + » и « - » относятся соответственно к режиму работы преобразователя частоты AM в режимах электромагнитного тормоза (f2 > f1 ) и двигателя (f2 < f1 ). Если пренебречь потерями мощности в машине Д (считать, что Рэл = Рмех ), а также потерями мощности в статоре и стали в машине AM (считать, что P1 = Рэм ), то при включении машин по схеме, приведенной на рис. 4.66, а, а при включении по схеме, приведенной на рис. 4.66,б,

Для плавного регулирования частоты f2 необходимо регулировать частоту вращения приводного двигателя Д, например, используя двигатель постоянного тока.