Выбор и обоснование системы привода

Требования, предъявляемые к электроприводу черновых клетей, обеспечиваются регулируемым электроприводом, выполненным по системе преобразователь частоты – асинхронный двигатель. Для питания двигателей переменного тока используются силовые преобразователи частоты, которые преобразуют напряжение сети в переменное напряжение и частоту, которую можно изменять в определенном диапазоне. По виду связи нагрузки и источника энергии выделяются два типа преобразователей частоты:

- с промежуточным звеном постоянного тока;

- с непосредственной связью питающей сети и цепи нагрузки.

В преобразователях частоты со звеном постоянного тока производится двукратное преобразование напряжения питающей сети: сначала оно выпрямляется выпрямителем (чаще всего неуправляемым), а затем постоянное напряжение с помощью инвертора преобразовывается в переменное. Между выпрямителем и инвертором обычно включается фильтр, сглаживающий пульсации выпрямленного напряжения. В настоящее время наиболее широкое распространение получили автономные инверторы напряжения с широко-импульсной модуляцией. Силовая цепь автономного инвертора напряжения с широко-импульсной модуляцией образуется полностью управляемыми полупроводниковыми элементами. Для трехфазного статора используются шесть ключей, собранных по мостовой схеме. Ключ открывается и закрывается по сигналам управления. В последнее время в качестве ключей используются силовые транзисторы IGBT, рассчитанные на токи до 1500 А.

Главное достоинство автономного инвертора напряжения с широко-импульсной модуляцией – возможность получения на выходе практически любой (требуемой на практике) частоты, которая может быть изменена в широких пределах, независимо от частоты питающей сети. К основным недостаткам автономного инвертора напряжения с широко-импульсной модуляцией относятся:

- двукратное преобразование энергии сети, что соответственно снижает коэффициент полезного действия и увеличивает массу и габариты;

- ступенчатость выходного напряжения при частотах менее 10 Гц.

В конкретном случае в целях экономии на приобретении оборудования и в последствии на эксплуатацию, выбирается преобразователь частоты с промежуточным звеном постоянного тока шкафного исполнения фирмы «Siemens». Особенностью данного решения является то, что один силовой трансформатор и один выпрямитель будут работать на группу автономных инверторов.