Частотно-регулируемый привод - Variable-frequency drive

Малый частотно-регулируемый привод
Шасси вышеуказанного ЧРП (крышка снята)

А частотно-регулируемый привод (ЧРП) или же преобразователь частоты (AFD), переменное напряжение / переменная частота (ВВВФ) водить машину, Преобразователь скорости (VSD), Привод переменного тока, микропривод или же инверторный привод это тип моторный привод используется в электромеханический приводные системы для управления Двигатель переменного тока скорость и крутящий момент варьируя мощность двигателя частота и Напряжение.[1][2][3][4]

ЧРП используются в самых разных приложениях, от небольших бытовых приборов до больших компрессоров. Около 25% мировой электроэнергии потребляется электродвигателями в промышленных приложениях. Системы, использующие частотно-регулируемые приводы, могут быть более эффективными, чем системы, в которых используется дросселирование потока жидкости, например, в системах с насосами и регулировкой заслонки для вентиляторов. Однако глобальный проникновение на рынок для всех приложений VFD относительно невелик. [5]

За последние четыре десятилетия силовая электроника Технология позволила снизить стоимость и размер частотно-регулируемого привода и повысила производительность за счет достижений в полупроводниковых коммутационных устройствах, топологиях приводов, методах моделирования и управления, а также аппаратном и программном обеспечении управления.

ЧРП изготавливаются в различных низковольтных и средних напряжениях. AC-AC и DC-AC топологии.

Описание и работа системы

Система ЧРП

Частотно-регулируемый привод - это устройство, используемое в системе привода, состоящей из следующих трех основных подсистем: двигатель переменного тока, главный привод. контролер сборка и интерфейс привод / оператор.[2]:210–211[4]

Двигатель переменного тока

Электродвигатель переменного тока, используемый в системе VFD, обычно представляет собой трехфазный Индукционный двигатель. Некоторые виды один этап двигатели или синхронные двигатели может быть выгодным в некоторых ситуациях, но обычно трехфазные асинхронные двигатели являются наиболее экономичными. Часто используются двигатели, предназначенные для работы с фиксированной скоростью. Повышенное напряжение, налагаемое на асинхронные двигатели, питаемые от частотно-регулируемых приводов, требует, чтобы такие двигатели были спроектированы для работы с инверторным питанием определенного назначения в соответствии с такими требованиями, как Часть 31 NEMA Стандартный MG-1.[6]

Контроллер

Контроллер VFD - это твердое состояние Система преобразования силовой электроники, состоящая из трех отдельных подсистем: выпрямитель мостовой преобразователь, а постоянный ток Звено постоянного тока и инвертор. Источник напряжения инверторные приводы (VSI) (см. подраздел «Общие топологии» ниже) являются наиболее распространенным типом приводов. Большинство приводов AC-AC приводы в том, что они преобразуют линейный вход переменного тока в выходной сигнал инвертора переменного тока. Однако в некоторых приложениях, таких как общая шина постоянного тока или солнечный приложений, приводы сконфигурированы как приводы постоянного и переменного тока. Самый простой выпрямительный преобразователь для привода VSI сконфигурирован как трехфазный, шестиимпульсный, полноволновой диодный мост. В приводе VSI звено постоянного тока состоит из конденсатор который сглаживает выход постоянного тока преобразователя рябь и обеспечивает жесткий вход для инвертора. Это отфильтрованное постоянное напряжение преобразуется в квази-синусоидальный Вывод переменного напряжения с помощью активных переключающих элементов инвертора. Диски VSI обеспечивают более высокую фактор силы и ниже гармоническое искажение чем фазоуправляемый Источник тока инверторные (CSI) и инверторные приводы с коммутацией нагрузки (LCI) (см. подраздел «Общие топологии» ниже). Контроллер привода также может быть сконфигурирован как фазовый преобразователь с входом однофазного преобразователя и выходом трехфазного преобразователя.[7]

Достижения в области контроллеров привели к резкому увеличению номинальных значений напряжения и тока, а также частоты коммутации твердотельных силовых устройств за последние шесть десятилетий. Представлен в 1983 г.[8] в биполярный транзистор с изолированным затвором (IGBT) за последние два десятилетия стал доминировать в частотно-регулируемых приводах в качестве устройства переключения инвертора.[9][10][11]

В переменной-крутящий момент В приложениях, подходящих для управления приводом вольт-на-герц (В / Гц), характеристики двигателя переменного тока требуют, чтобы величина напряжения на выходе инвертора, подаваемого на двигатель, была отрегулирована в соответствии с требуемым моментом нагрузки в линейный Соотношение В / Гц. Например, для двигателей 460 В, 60 Гц это линейное соотношение В / Гц составляет 460/60 = 7,67 В / Гц. Хотя управление В / Гц подходит для широкого диапазона приложений, оно является неоптимальным для высокопроизводительных приложений, требующих низкой скорости или высоких требований к динамическому регулированию скорости, позиционированию и реверсивной нагрузке. Некоторые управляющие приводы В / Гц могут также работать в квадратичный Режим В / Гц или даже может быть запрограммирован для соответствия специальным многоточечным трактам В / Гц.[12][13]

Две другие платформы управления приводом, векторное управление и прямое управление крутящим моментом (DTC), отрегулируйте величину напряжения двигателя, угол от задания и частоту.[14] чтобы точно контролировать магнитный поток двигателя и механический момент.

Несмотря на то что космический вектор широтно-импульсная модуляция (SVPWM) становится все более популярным,[15] Синусоидальная ШИМ (SPWM) - это наиболее простой метод, используемый для изменения напряжения (или тока) и частоты двигателя привода. При управлении SPWM (см. Рис. 1) квазисинусоидальный выход с переменной шириной импульса строится из пересечений пилообразных несущий сигнал с модулирующим синусоидальным сигналом, который может изменяться по рабочей частоте, а также по напряжению (или току).[9][16][17]

Эксплуатация двигателей со скоростью, превышающей номинальную скорость, указанную на паспортной табличке (базовая скорость), возможна, но ограничена условиями, которые не требуют большей мощности, чем номинальная мощность двигателя, указанная на паспортной табличке. Иногда это называется «ослаблением поля» и для двигателей переменного тока означает работу при менее номинальной скорости В / Гц и выше номинальной скорости, указанной на паспортной табличке. Постоянный магнит синхронные двигатели имеют довольно ограниченный диапазон скоростей ослабления поля из-за постоянного магнита потокосцепление. Синхронные двигатели с фазным ротором и асинхронные двигатели имеют гораздо более широкий диапазон скоростей. Например, 100 л.с., 460 В, 60 Гц, 1775Об / мин (4-полюсный) асинхронный двигатель, питаемый 460 В, 75 Гц (6,134 В / Гц), будет ограничен до 60/75 = 80% крутящего момента при скорости 125% (2218,75 об / мин) = 100% мощности.[18] На более высоких скоростях необходимо дополнительно ограничить крутящий момент асинхронного двигателя из-за снижения пускового момента.[а] мотора. Таким образом, номинальная мощность обычно может достигать 130–150% от номинальной скорости, указанной на паспортной табличке. Синхронные двигатели с фазным ротором могут работать на еще более высоких скоростях. В приводах прокатных станов часто используется частота вращения 200–300% от базовой. Механическая прочность ротора ограничивает максимальную скорость двигателя.

Рис.1: Входной сигнал несущей синусоиды SPWM и выход 2-уровневой PWM

An встроенный микропроцессор управляет общей работой контроллера VFD. Базовый программирование микропроцессора предоставляется как недоступное для пользователя прошивка. Пользовательское программирование отображать Параметры, переменные и функциональные блоки предназначены для управления, защиты и мониторинга частотно-регулируемого привода, двигателя и ведомого оборудования.[9][19]

Базовый контроллер привода может быть сконфигурирован так, чтобы выборочно включать такие дополнительные силовые компоненты и аксессуары, как:

Интерфейс оператора

Интерфейс оператора позволяет оператору запускать и останавливать двигатель, а также регулировать рабочую скорость. VFD также может управляться Программируемый логический контроллер через Modbus или другой аналогичный интерфейс. Дополнительные функции управления оператором могут включать в себя реверсирование и переключение между ручной регулировкой скорости и автоматическим управлением с внешнего устройства. контроль над процессом сигнал. Интерфейс оператора часто включает буквенно-цифровой дисплей или световые индикаторы и измерители для предоставления информации о работе привода. Клавиатура интерфейса оператора и блок дисплея часто предоставляются на передней панели контроллера VFD, как показано на фотографии выше. Дисплей клавиатуры часто можно подключить с помощью кабеля и установить на небольшом расстоянии от контроллера VFD. Большинство из них также снабжены ввод и вывод (I / O) терминалы для подключения кнопок, переключателей и других устройств интерфейса оператора или сигналов управления. А последовательная связь порт также часто доступен для настройки, регулировки, мониторинга и управления ЧРП с помощью компьютера.[9][22][23]

Контроль скорости

Есть два основных способа управления скоростью VFD; сетевой или проводной. Сетевой включает в себя передачу заданной скорости по протоколу связи, например Modbus, Modbus /TCP, EtherNet / IP, или с клавиатуры с помощью Последовательный интерфейс дисплея в то время как проводной включает чисто электрические средства связи. Типичными средствами проводной связи являются: 4-20 мА, 0-10 В постоянного тока или с использованием внутреннего источника питания 24 В постоянного тока с потенциометр. Скорость также можно контролировать удаленно и локально. Дистанционное управление инструктирует частотно-регулируемый привод игнорировать команды скорости с клавиатуры, в то время как местное управление инструктирует частотно-регулируемый привод игнорировать внешнее управление и подчиняться только клавиатуре. На некоторых приводах одни и те же контакты используются как для 0-10 В постоянного тока, так и для 4-20 мА и выбираются с помощью перемычки.[24]

Программирование VFD

В зависимости от модели рабочие параметры частотно-регулируемого привода могут быть запрограммированы с помощью специального программного обеспечения для программирования, внутренней клавиатуры, внешней клавиатуры или SD-карты. ЧРП часто блокируют большинство программных изменений во время работы. Типичные параметры, которые необходимо установить, включают: информацию с паспортной таблички двигателя, источник задания скорости, источник управления включением / выключением и управление торможением. Для частотно-регулируемых приводов также характерно предоставление отладочной информации, такой как коды неисправностей и состояния входных сигналов.

Запуск и поведение программного обеспечения

Большинство частотно-регулируемых приводов позволяют включить автоматический запуск. Что будет приводить выход к заданной частоте после цикла включения питания, или после устранения неисправности, или после восстановления сигнала аварийной остановки (обычно аварийные остановки имеют активную низкую логику). Один из популярных способов управления частотно-регулируемым приводом - включить автоматический запуск и поместить L1, L2 и L3 в контактор. Таким образом, включение контактора включает привод и его выходную скорость на заданной скорости. В зависимости от сложности привода может быть реализовано несколько вариантов автоматического запуска, например привод автоматически запускается при включении питания, но не запускается автоматически после сброса аварийной остановки, пока не будет выполнен цикл сброса.

Работа привода

Диаграмма частоты вращения электродвигателя

Ссылаясь на прилагаемую диаграмму, приложения для приводов можно разделить на одноквадрантные, двухквадрантные или четырехквадрантные; четыре квадранта диаграммы определены следующим образом:[25][26][27]

  • Квадрант I - Вождение или автомобили,[28] вперед ускорение квадрант с положительной скоростью и крутящим моментом
  • Квадрант II - Генерация или торможение, торможение вперед-замедление квадрант с положительной скоростью и отрицательным крутящим моментом
  • Квадрант III - Движение или движение, квадрант обратного ускорения с отрицательной скоростью и крутящим моментом
  • Квадрант IV - Квадрант генерирования или торможения, обратного торможения-замедления с отрицательной скоростью и положительным крутящим моментом.

В большинстве приложений используются одноквадрантные нагрузки, работающие в квадранте I, такие как нагрузки с переменным крутящим моментом (например, центробежные насосы или вентиляторы) и определенные нагрузки с постоянным крутящим моментом (например, экструдеры).

В некоторых приложениях используются двухквадрантные нагрузки, работающие в квадрантах I и II, где скорость положительна, но крутящий момент изменяется. полярность как в случае замедления вентилятора быстрее естественных механических потерь. Некоторые источники определяют двухквадрантные приводы как нагрузки, работающие в квадрантах I и III, где скорость и крутящий момент имеют одинаковую (положительную или отрицательную) полярность в обоих направлениях.

Некоторые высокопроизводительные приложения включают четырехквадрантные нагрузки (квадранты с I по IV), где скорость и крутящий момент могут быть в любом направлении, например, в подъемниках, лифтах и ​​холмистых конвейерах. Регенерация может происходить только в шине промежуточного контура привода, когда напряжение инвертора меньше по величине, чем обратное напряжение двигателя.ЭДС напряжение инвертора и обратная ЭДС имеют одинаковую полярность.[29]

При запуске двигателя частотно-регулируемый привод сначала применяет низкую частоту и напряжение, что позволяет избежать высокого пускового тока, связанного с прямой пуск. После запуска частотно-регулируемого привода прикладываемая частота и напряжение увеличиваются с контролируемой скоростью или нарастают для ускорения нагрузки. Этот метод пуска обычно позволяет двигателю развивать 150% его номинального крутящего момента, в то время как частотно-регулируемый привод потребляет менее 50% своего номинального тока из сети в диапазоне низких скоростей. Частотно-регулируемый привод можно отрегулировать для обеспечения стабильного 150% пускового момента от состояния покоя вплоть до полной скорости.[30] Однако охлаждение двигателя ухудшается и может привести к перегреву при снижении скорости, так что длительная работа на низкой скорости со значительным крутящим моментом обычно невозможна без отдельно моторизованной вентиляции с вентилятором.

При использовании частотно-регулируемого привода последовательность остановки прямо противоположна последовательности запуска. Частота и напряжение, подаваемые на двигатель, снижаются с контролируемой скоростью. Когда частота приближается к нулю, двигатель отключается. Доступен небольшой тормозной момент, чтобы помочь замедлить нагрузку немного быстрее, чем она остановилась бы, если бы двигатель просто выключили и позволили двигаться по инерции. Дополнительный тормозной момент можно получить, добавив тормозную цепь (резистор, управляемый транзистором) для рассеивания энергии торможения. С четырехквадрантным выпрямителем (активный входной каскад) частотно-регулируемый привод может тормозить нагрузку, прикладывая обратный крутящий момент и возвращая энергию в линию переменного тока.

Преимущества

Экономия энергии

ВВВФ используется на поезде Метро Гуанчжоу

Многие приложения с нагрузкой на двигатели с фиксированной скоростью, которые питаются напрямую от сети переменного тока, могут экономить энергию, когда они работают с переменной скоростью с помощью частотно-регулируемого привода. Такая экономия затрат на энергию особенно заметна в центробежных вентиляторах и насосах с регулируемым крутящим моментом, где крутящий момент и мощность нагрузки изменяются в зависимости от квадрата и куб соответственно скорости. Это изменение дает большое снижение мощности по сравнению с работой с фиксированной скоростью при относительно небольшом снижении скорости. Например, при скорости 63% нагрузка двигателя потребляет только 25% своей мощности на полной скорости. Это сокращение соответствует законы сродства которые определяют взаимосвязь между различными переменными центробежной нагрузки.

В Соединенных Штатах примерно 60-65% электроэнергии используется для питания двигателей, 75% из которых приходится на вентилятор, насос и компрессор с регулируемым крутящим моментом.[31] Восемнадцать процентов энергии, используемой в 40 миллионах двигателей в США, можно сэкономить с помощью эффективных технологий повышения энергоэффективности, таких как частотно-регулируемые приводы.[32][33]

Только около 3% от общего количества установленных двигателей переменного тока имеют приводы переменного тока.[34] Однако, по оценкам, приводная техника применяется в 30-40% всех вновь устанавливаемых двигателей.[35]

Распределение энергопотребления по всему миру установок с двигателями переменного тока показано в следующей таблице:

Мировая популяция двигателей, 2009 г.[36]
МаленькийОбщее назначение - средний размерБольшой
Мощность10 Вт - 750 Вт0,75 кВт - 375 кВт375 кВт - 10000 кВт
Фаза, напряжение1-фазн., <240 В3 фазы, от 200 В до 1 кВ3 фазы, от 1 кВ до 20 кВ
% общей энергии двигателя9%68%23%
Общий запас2000000000230 миллионов0,6 миллиона

Производительность контроля

Приводы переменного тока используются для улучшения процессов и качества в промышленных и коммерческих приложениях, таких как ускорение, поток, мониторинг, давление, скорость, температура, напряжение и крутящий момент.[37]

Нагрузки с фиксированной скоростью подвергают двигатель воздействию высокого пускового момента и скачков тока, которые до восьми раз превышают ток полной нагрузки. Вместо этого приводы переменного тока постепенно увеличивают скорость двигателя до рабочей, чтобы уменьшить механические и электрические нагрузки, снизить затраты на техническое обслуживание и ремонт и продлить срок службы двигателя и приводимого в действие оборудования.

Приводы с регулируемой скоростью также могут запускать двигатель по специальным схемам, чтобы дополнительно минимизировать механические и электрические нагрузки. Например, S-образная кривая может применяться в конвейере для более плавного управления замедлением и ускорением, что снижает люфт, который может возникнуть при ускорении или замедлении конвейера.

Факторы производительности, благоприятствующие использованию приводов постоянного тока по сравнению с приводами переменного тока, включают такие требования, как непрерывная работа на низкой скорости, четырехквадрантная работа с регенерацией, частые процедуры ускорения и замедления, а также необходимость защиты двигателя в опасной зоне.[38] В следующей таблице сравниваются приводы переменного и постоянного тока по определенным ключевым параметрам:[39][40][41]

Тип вожденияОКРУГ КОЛУМБИЯAC VFDAC VFDAC VFDAC VFD
Платформа управленияТип кисти DCУправление В / ГцВекторное управлениеВекторное управлениеВекторное управление
Критерии контроляЗамкнутый циклОткрытый циклОткрытый циклЗамкнутый циклРазомкнутый ш. HFI ^
МоторОКРУГ КОЛУМБИЯЯЯЯИнтерьер ВЕЧЕРА
Типичная регулировка скорости (%)0.0110.50.010.02
Типичный диапазон скоростей при постоянном крутящем моменте (%)0-10010-1003-1000-1000-100
Мин. скорость при 100% крутящем моменте (% от базового)Остановка8%2%ОстановкаОстановка (200%)
Рекомендуется работа с несколькими двигателямиНетдаНетНетНет
Защита от сбоев (только с предохранителем или встроена в привод)Только плавленыйВрожденныйВрожденныйВрожденныйВрожденный
Обслуживание(Кисти)НизкийНизкийНизкийНизкий
Устройство обратной связиТахометр или же кодировщикНет данныхНет данныхКодировщикНет данных

^ Высокочастотный впрыск

Типы и характеристики ЧРП

Общие топологии

Топология накопителя VSI
Топология привода CSI
Формы сигналов шестиступенчатого привода
Топология прямого матричного преобразователя

Приводы переменного тока можно классифицировать в соответствии со следующими общими топологиями:[c][42][43]

  • Топологии привода инвертора напряжения (VSI) (см. изображение): В приводе VSI выход постоянного тока диод -Мостовой преобразователь накапливает энергию в шине конденсаторов для подачи жесткого напряжения на инвертор. Подавляющее большинство приводов относятся к типу VSI с выходным напряжением ШИМ.[d]
  • Топологии привода инвертора с источником тока (CSI) (см. изображение): В приводе CSI выход постоянного тока SCR -мостовой преобразователь накапливает энергию последовательно-Индуктор подключение для подачи жесткого тока на инвертор. Приводы CSI могут работать как с ШИМ, так и с шестиступенчатым выходным сигналом.
  • Шестиступенчатая топология инверторного привода (см. изображение):[e][44] В настоящее время в значительной степени устаревшие шестиступенчатые приводы могут быть типа VSI или CSI и также называются инверторными приводами переменного напряжения. амплитудно-импульсная модуляция (PAM) диски,[45] прямоугольная волна диски или DC измельчитель инверторные приводы.[46] В шестиступенчатом приводе постоянный ток на выходе SCR-мостового преобразователя сглаживается через конденсаторную шину и последовательно-реакторное соединение для питания через Пара Дарлингтона или же IGBT инверторный квазисинусоидальный, шестиступенчатый ввод напряжения или тока для асинхронного двигателя.[47]
  • Топологии преобразователей частоты с коммутацией нагрузки (LCI): В приводе LCI (особый случай CSI) выход постоянного тока преобразователя SCR-моста накапливает энергию через цепь индуктивности промежуточного звена постоянного тока для обеспечения жесткого квазисинусоидального шестиступенчатого токового выхода инвертора второго моста SCR и избыточного возбуждена синхронная машина.
  • Топологии циклоконвертера или матричного преобразователя (MC) (см. изображение): Циклоконвертеры и MC Преобразователи AC-AC которые не имеют промежуточного звена постоянного тока для хранения энергии. Циклоконвертер работает как источник трехфазного тока через три встречно-параллельно соединенных SCR-моста в шестиимпульсной конфигурации, причем каждая фаза циклоконвертера действует избирательно для преобразования переменного напряжения фиксированной частоты сети в переменное напряжение при переменной частоте нагрузки. Приводы MC основаны на IGBT.
  • Топологии системы восстановления скольжения с двойной подачей: А вдвойне накормленный соскальзывать Система рекуперации подает выпрямленную мощность скольжения в сглаживающий реактор для подачи энергии в сеть переменного тока через инвертор, при этом скорость двигателя регулируется путем регулирования постоянного тока.

Платформы управления

Смотрите также: Преобразование dqo и Альфа – бета преобразование

Большинство приводов используют одну или несколько из следующих платформ управления:[42][48]

Момент нагрузки и силовые характеристики

Преобразователи частоты также классифицируются по следующим характеристикам момента нагрузки и мощности:

  • Переменный крутящий момент, например, в центробежных вентиляторах, насосах и воздуходувках
  • Постоянный крутящий момент, например, в конвейерных и объемных насосах.
  • Постоянная мощность, например, в станках и тяговых устройствах.

Доступные номинальные мощности

Доступны частотно-регулируемые приводы с номинальными значениями напряжения и тока, охватывающими широкий спектр однофазных и многофазных двигателей переменного тока. Низковольтные (НН) приводы предназначены для работы при выходном напряжении, равном или меньшем 690 В. В то время как низковольтные приводы для электродвигателей доступны с номинальной мощностью порядка 5 или 6 МВт,[49] По экономическим соображениям обычно предпочтительны приводы среднего напряжения (MV) с гораздо более низкой номинальной мощностью. Различные топологии приводов среднего напряжения (см. Таблицу 2) конфигурируются в соответствии с номинальными значениями комбинации напряжения / тока, используемыми в коммутационных устройствах различных контроллеров привода.[50] таким образом, чтобы любое заданное номинальное напряжение было больше или равно одному из следующих стандартных номинальных значений напряжения двигателя: обычно либо2 3⁄40,16 кВ (60 Гц) или3 3⁄6.6 кВ (50 Гц), с одним производителем тиристоров, рассчитанным на переключение до 12 кВ. В некоторых приложениях повышенная трансформатор размещается между приводом низкого напряжения и нагрузкой двигателя среднего напряжения. Приводы среднего напряжения обычно рассчитаны на применение в двигателях мощностью от 375 до 750 кВт (от 503 до 1006 л.с.). Приводы среднего напряжения исторически требовали значительно больше усилий при разработке приложений, чем требовалось для приложений приводов низкого напряжения.[51][52] Номинальная мощность приводов среднего напряжения может достигать 100 МВт (130 000 л.с.), при этом задействован ряд различных топологий приводов для различных требований к номинальной мощности, производительности, качеству электроэнергии и надежности.[53][54][55]

Диски по машинам и детализированные топологии

Наконец, полезно связать VFD с точки зрения следующих двух классификаций:

Таблица 1: Приводы по машинам
Машины
Индукция ^^^
Клетка ротора
 

CSI или VSI (шестиступенчатый или ШИМ ), циклоконвертер, матрица

 
 
WRIM
 

Электромеханический

 
 
Дважды кормил WRIM
 

Рекуперация энергии скольжения (Kramer / Scherbius)

 
 
 
Синхронный ^^^
WFSM
 

CSI (LCI), циклоконвертер, VSI

 
 
ВЕЧЕРА
 

Осевой или дисковый

 
Радиальный
 

Интерьер

 
Поверхность
Трапециевидный BLDM, Синусоидальный PMSM
 

VSI

 
 
 
 
 
SyRM
 

VSI

 
 
 
VRM ^^^
Коммутируемый реактивный двигатель, Шаговый двигатель
 

VSI

 
 
 
 
Таблица 2: Диски по подробным Преобразователь переменного тока в переменный топологии
 

Топологии

 
КосвенныйAC-AC
LV
IGBT ^
2-х уровневая VSIШИМ
 

Подавляющее большинство приводов низкого напряжения

 
 
3 уровня VSIШИМ
 

В первую очередь Яскава

 
 
 
(SCR / CSI или диод / VSI) +IGBT
Шестиступенчатый илиPAM
 

Например Бейкер-Хьюз

 
 
 
 
MV
VSI
GCT ^
3-х уровневый инвертор NPC
 

В первую очередь ABB, GE

 
 
 
IGBT ^
2-уровневый инвертор
 

В первую очередь GE-Converteam

 
 
3-х уровневый инвертор NPC
 

В первую очередь Eaton, GE-Toshiba, Siemens

 
 
Многоуровневый инвертор CHB
 

В первую очередь GE, Siemens (Robicon), Toshiba

 
 
Инверторный привод на летучих конденсаторах
 

В первую очередь GE-Converteam

 
 
Инверторный привод NPC / H ‑ мост
 

В первую очередь Toshiba

 
 
 
 
CSI
В первую очередь ABB, GE ‑ Converteam, Siemens
SCR ^^
 

LCI

 
 
 
В первую очередь A ‑ B
SGCT ^^ с AFE
 

CSR ШИМ / CSI ШИМ инвертор с CME

 
 
SCR + SGCT
 

18-импульсный CSI ШИМ водить машину

 
 
GTO ^^
 

Конденсаторный CSI ШИМ диск (наследие)

 
 
 
 
 
 
ПрямойAC-AC
SCR
Циклоконвертер
 

В первую очередь ABB, Siemens, GE Converteam

 
 
 
IGBT
Матрица
 

В первую очередь Яскава

 
 
 
 
Таблица 3: Схемы топологии

  • Упрощенная двухуровневая топология инвертора

  • Упрощенная трехуровневая топология инвертора с фиксатором нейтральной точки

  • Упрощенная каскадная топология инвертора с H-мостом

  • Упрощенная четырехуровневая топология инвертора летающих конденсаторов

  • Упрощенная топология инвертора с Н-образным мостом с зажимом нейтральной точки

Легенда к таблицам с 1 по 3
^Инверторное коммутационное устройство (со стандартным диодным выпрямителем)
^^Устройство переключения инвертора и выпрямителя
^^^Вращающийся или линейный
AFEАктивный интерфейс
BLDMТрапециевидный станок ПМ (Бесщеточный электродвигатель постоянного тока )
CMEУстранение общего режима
CHBКаскадный H-образный мост
CSIИнвертор источника тока
CSRВыпрямитель источника тока
GCTТиристор с вентильным управлением
GTOЗапорный тиристор
IGBTБиполярный транзистор с изолированным затвором
LCIИнвертор с коммутацией нагрузки
LVНизкое напряжение
MVСреднее напряжение
NPCНейтральная точка зафиксирована
PAMИмпульсно-амплитудная модуляция
ВЕЧЕРАПостоянный магнит
PMSMСинхронный генератор с постоянными магнитами
ШИМШиротно-импульсная модуляция
SCRВыпрямитель с кремниевым управлением
SGCTСимметричный тиристор с управляемым затвором
SRMКоммутируемый реактивный двигатель
SyRMМашина синхронного сопротивления
VRMМашина переменного магнитного сопротивления
VSIИнвертор источника напряжения
VVIИнвертор переменного напряжения
WFSMСинхронная машина раневого поля
WRIMАсинхронный двигатель с фазным ротором

Рекомендации по применению

Гармоники сети переменного тока

Примечание пояснения :.[f]

Пока гармоники на выходе ШИМ может быть легко отфильтрован индуктивностью фильтра, зависящей от несущей частоты, для подачи почти синусоидальных токов на нагрузку двигателя,[16] диодно-мостовой выпрямитель частотно-регулируемого привода преобразует сетевое напряжение переменного тока в выходное напряжение постоянного тока путем наложения нелинейный импульсы тока половинной фазы, таким образом, создавая гармонические искажения тока и, следовательно, искажения напряжения на входе линии переменного тока. Когда нагрузки частотно-регулируемого привода относительно малы по сравнению с большой жесткой энергосистемой, доступной от электроэнергетическая компания, эффекты гармонических искажений ЧРП Сеть переменного тока часто может быть в допустимых пределах. Кроме того, в низковольтных сетях гармоники, вызванные однофазным оборудованием, таким как компьютеры и телевизоры, частично подавляются гармониками трехфазного диодного моста, поскольку их 5-я и 7-я гармоники находятся в противофазе.[63] Однако, когда доля частотно-регулируемого привода и другой нелинейной нагрузки по сравнению с общей нагрузкой или нелинейной нагрузки по сравнению с жесткостью источника питания переменного тока, или и того, и другого достаточно велика, нагрузка может отрицательно повлиять на Форма сигнала переменного тока, доступная другим потребителям энергокомпании в той же сети.

Когда напряжение энергокомпании искажается из-за гармоник, потери в других нагрузках, таких как обычные двигатели переменного тока с фиксированной скоростью, увеличиваются. Это может привести к перегреву и сокращению срока службы. Также, подстанция трансформаторы и компенсационные конденсаторы подвергаются негативному воздействию. В частности, конденсаторы могут вызвать условия резонанса, которые могут недопустимо увеличивать уровни гармоник. Чтобы ограничить искажение напряжения, от владельцев нагрузки VFD может потребоваться установка фильтрующего оборудования для уменьшения гармонических искажений ниже допустимых пределов. В качестве альтернативы, коммунальное предприятие может принять решение, установив собственное фильтрующее оборудование на подстанциях, на которые влияет большое количество используемого оборудования с частотно-регулируемым приводом. В установках большой мощности гармонические искажения можно уменьшить, запитав многоимпульсные частотно-регулируемые преобразователи с выпрямительным мостом от трансформаторов с несколькими сдвинутыми по фазе обмотками.[64]

Также можно заменить стандартный диодно-мостовой выпрямитель на двунаправленный мост переключающего устройства IGBT, дублирующий стандартный инвертор, который использует выход переключающего устройства IGBT на двигатель. Такие выпрямители имеют различные обозначения, включая преобразователь активной подачи питания (AIC), активный выпрямитель, Блок питания IGBT (ISU), активный интерфейс (AFE) или четырехквадрантный режим. С ШИМ-управлением и подходящим входным дросселем форма кривой переменного тока в линии AFE может быть почти синусоидальной. AFE по своей сути регенерирует энергию в четырехквадрантном режиме со стороны постоянного тока в сеть переменного тока. Таким образом, тормозной резистор не требуется, и эффективность привода повышается, если привод часто требуется для торможения двигателя.

Два других метода подавления гармоник используют пассивные или активные фильтры, подключенные к общей шине, по крайней мере, с одной ответвленной нагрузкой ЧРП на шине. Пассивные фильтры включают создание одного или нескольких НЧ LC-фильтр ловушки, каждая ловушка настраивается на частоту гармоник (5-я, 7-я, 11-я, 13-я, ... kq +/- 1, где k = целое число, q = количество импульсов преобразователя).[65]

Энергетические компании или их потребители очень часто устанавливают пределы гармонических искажений на основе IEC или же IEEE стандарты. Например, ограничения стандарта IEEE 519 в точке подключения потребителя требуют, чтобы максимальная гармоника напряжения отдельной частоты составляла не более 3% от основной гармоники, а также требуется напряжение полное гармоническое искажение (THD) не должен превышать 5% для обычной системы питания переменного тока.[66]

Кратковременное переключение частоты

Один привод использует настройку частоты коммутации по умолчанию 4 кГц. Уменьшение частоты коммутации привода (несущей частоты) снижает тепло, выделяемое БТИЗ.[67]

Несущая частота, по крайней мере, в десять раз превышающая желаемую выходную частоту, используется для установления интервалов переключения ШИМ. Несущая частота в диапазоне от 2 000 до 16 000 Гц является обычной для частотно-регулируемых приводов LV [низкого напряжения, менее 600 В переменного тока]. Более высокая несущая частота дает лучшее приближение синусоидальной волны, но вызывает более высокие потери переключения в IGBT, снижая общую эффективность преобразования энергии.[68]

Сглаживание шума

Некоторые приводы имеют функцию сглаживания шума, которую можно включить для внесения случайных изменений в частоту переключения. Это распределяет акустический шум по диапазону частот, чтобы снизить пиковую интенсивность шума.

Долгосрочные эффекты

Импульсное выходное напряжение несущей частоты ЧРП с ШИМ вызывает быстрое нарастание этих импульсов, влияние которых необходимо учитывать в линии передачи. Поскольку линия передачи сопротивление кабеля и двигателя различаются, импульсы имеют тенденцию отражаться обратно от клемм двигателя в кабель. В результате отражения могут возникать перенапряжения равное удвоенному напряжению на шине постоянного тока или в 3,1 раза превышающему номинальное напряжение сети для длинных кабелей, что создает большую нагрузку на кабель и обмотки двигателя и возможное нарушение изоляции. Стандарты изоляции для трехфазных двигателей с номинальным напряжением 230 В или менее обеспечивают адекватную защиту от таких длительных перенапряжений. В системах на 460 или 575 В и инверторах с IGBT 3-го поколения с временем нарастания 0,1 микросекунды максимальное рекомендуемое расстояние кабеля между частотно-регулируемым приводом и двигателем составляет около 50 м или 150 футов. Для новых приводов с питанием от SiC MOSFET наблюдались значительные перенапряжения при длине кабеля всего 3 метра.[69] Решения по устранению перенапряжений, вызванных большими длинами проводов, включают минимизацию длины кабеля, снижение несущей частоты, установку фильтров du / dt, использование двигателей с номинальной нагрузкой на инвертор (которые рассчитаны на 600 В, чтобы выдерживать последовательности импульсов со временем нарастания менее или равным 0,1 мкс. пиковой амплитудой 1600 В), а также установку синусоидальных фильтров нижних частот LCR.[70][71][72][73] Выбор оптимальной несущей частоты ШИМ для приводов переменного тока включает в себя балансировку шума, тепла, напряжения изоляции двигателя, повреждения подшипников двигателя, вызванного синфазным напряжением, плавной работы двигателя и других факторов. Дополнительное ослабление гармоник может быть получено с помощью синусоидального фильтра нижних частот LCR или фильтра du / dt.[74][75][76][77]

Токи подшипников двигателя

Основная статья: Напряжение на валу

Несущие частоты выше 5 кГц могут вызвать повреждение подшипников, если не будут приняты защитные меры.[78]

Приводы с ШИМ по своей природе связаны с высокочастотными синфазными напряжениями и токами, которые могут вызвать проблемы с подшипниками двигателя.[79] Когда эти высокочастотные напряжения попадают на землю через подшипник, перенос металла или электроэрозионная обработка (EDM) между шариком подшипника и его дорожкой возникает искра. Со временем искрение, вызванное электроэрозионным электродвигателем, вызывает эрозию кольца подшипника, что можно увидеть в виде рисунка канавки. В больших двигателях паразитная емкость Обмотка обеспечивает пути для высокочастотных токов, которые проходят через концы вала двигателя, что приводит к циркулирующему типу тока в подшипниках. Бедные заземление статоров двигателя может привести к возникновению токов между валом и землей. Небольшие двигатели с плохо заземленным приводным оборудованием чувствительны к высокочастотным токам в подшипниках.[80]

Для предотвращения повреждения высокочастотных токов в подшипниках используются три подхода: правильная прокладка кабелей и заземление, прерывание токов в подшипниках и фильтрация или демпфирование синфазных токов, например, с помощью магнитомягких сердечников, так называемых индуктивных поглотителей. Надлежащие методы прокладки кабелей и заземления могут включать использование экранированного силового кабеля симметричной геометрии для питания двигателя, установку щеток заземления вала и токопроводящей смазки для подшипников. Подшипниковые токи можно прервать путем установки изолированных подшипников и специально разработанных асинхронных двигателей с электростатическим экраном. Фильтрация и демпфирование высокочастотного подшипника могут быть выполнены путем введения мягких магнитных сердечников по трем фазам, обеспечивающих высокочастотный импеданс по отношению к синфазным токам или токам подшипников двигателя. Другой подход заключается в использовании вместо стандартных двухуровневых инверторных приводов либо трехуровневых инверторных приводов, либо матричных преобразователей.[80][81]

Поскольку высокочастотные всплески тока в кабелях двигателей с питанием от инвертора могут создавать помехи для других кабелей на объектах, такие кабели двигателей с питанием от инвертора должны иметь не только экранированную конструкцию с симметричной геометрией, но и прокладывать их на расстоянии не менее 50 см от сигнальных кабелей. .[82]

Динамическое торможение

Смотрите также: Динамическое торможение и Регенеративное торможение

Крутящий момент, создаваемый приводом, заставляет асинхронный двигатель работать на синхронный скорость меньше скольжения. Если нагрузка приводит в движение двигатель быстрее, чем синхронная скорость, двигатель действует как генератор, преобразовывая механическую энергию обратно в электрическую. Эта мощность возвращается в элемент промежуточного контура привода (конденсатор или реактор). Электронный выключатель питания, подключенный к промежуточному контуру, или тормозной прерыватель постоянного тока контролирует рассеивание этой мощности в виде тепла в наборе резисторов. Для предотвращения перегрева резистора можно использовать охлаждающие вентиляторы.[27]

Динамическое торможение расходует энергию торможения, превращая ее в тепло. Напротив, рекуперативные приводы рекуперируют энергию торможения путем подачи этой энергии в линию переменного тока. Однако капитальные затраты на рекуперативные приводы относительно высоки.[83]

Регенеративные двигатели

Линейные регенеративные преобразователи частоты с подключенными конденсаторами (верхние цилиндры) и индукторами, которые фильтруют регенерированную мощность.
Упрощенная схема привода для популярного сверхвысокого напряжения[84]

Рекуперативные приводы переменного тока способны восстанавливать энергию торможения нагрузки, движущейся со скоростью, превышающей заданную скорость двигателя ( капитальный ремонт нагрузки) и верните его в систему питания.

Циклоконвертеры, приводы Шербиуса, матрицы, CSI и LCI по своей сути позволяют возвращать энергию от нагрузки к линии, в то время как инверторы источника напряжения требуют дополнительного преобразователя для возврата энергии к источнику питания.[85][86]

Регенерация полезна для частотно-регулируемых приводов только там, где значение рекуперированной энергии велико по сравнению с дополнительными затратами на регенеративную систему,[85] и если система требует частого торможения и запуска. Регенеративные частотно-регулируемые приводы широко используются там, где требуется регулирование скорости ремонтных нагрузок.[2][3][87]

Некоторые примеры:

  • Приводы конвейерных лент для производства, которые останавливаются каждые несколько минут. Пока остановился, детали собраны правильно; как только это будет сделано, ремень продвинется.
  • Кран, у которого двигатель подъемника часто останавливается и реверсирует, и требуется торможение для замедления груза во время опускания.
  • Подключаемые и гибридные электромобили всех типов (см. Изображение и Гибридный синергетический привод ).

Исторические системы

До того, как стали доступны твердотельные устройства, в частотно-регулируемых приводах использовались вращающиеся машины, а Компания General Electric получил несколько патентов на них в начале 20 века. Одним из примеров является Патент США 0,949,320 1910 г., в котором говорится: «Такой генератор находит полезное применение для подачи тока на асинхронные двигатели для приведения в движение автомобилей, локомотивов или других механизмов, которые должны приводиться в движение с переменной скоростью».[88] Другой - британский патент 7061 от 1911 г. Браун, Бовери и Си.,[89] теперь известен как ABB.

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Руководство NEMA определяет крутящий момент двигателя как «крутящий момент, который двигатель создает при нулевой скорости при работе с элементом управления», а крутящий момент двигателя при пробое - как «максимальный крутящий момент, который он будет развивать при номинальном напряжении, приложенном при номинальной частоте на синусоидальной мощности, без резкого падения скорости ».
  2. ^ Математический символ dV / dt, определяемый как производная напряжения V относительно времени t, обеспечивает меру скорости нарастания напряжения, максимально допустимое значение которой выражает способность конденсаторов, двигателей и других затронутых элементов схемы выдерживать высокие токи или скачки напряжения из-за быстрых изменений напряжения; dV / dt обычно выражается в В / микросекунда.[20]
  3. ^ На языке силовой электроники топология определяется как взаимосвязь между различными элементами приводов переменного тока.
  4. ^ Термин PWM часто используется для обозначения VSI-PWM, что вводит в заблуждение, поскольку не только диски VSI имеют выход PWM.
  5. ^ Термин «шесть шагов», строго говоря, относится к выходу сигнала инвертора, альтернативному ШИМ, причем некоторые приводы сконфигурированы как комбинированные шестиступенчатые и ШИМ варианты.
  6. ^ Последующая обработка гармоник по причинам упрощения ограничена низковольтными приводами VSI-PWM.

Рекомендации

  1. ^ Кэмпбелл, Сильвестр Дж. (1987). Управление твердотельным двигателем переменного тока. Нью-Йорк: Марсель Деккер, Инк., Стр. 79–189. ISBN  978-0-8247-7728-9.
  2. ^ а б c Яешке, Ральф Л. (1978). Управление системами передачи энергии. Кливленд, Огайо: Пентон / МПК. С. 210–215. ISBN  978-1114762060.
  3. ^ а б Сискинд, Чарльз С. (1963). Электрические системы управления в промышленности. Нью-Йорк: McGraw-Hill, Inc., стр.224. ISBN  978-0-07-057746-6.
  4. ^ а б Публикация стандартов NEMA (2007). Руководство по применению систем приводов с регулируемой скоростью переменного тока. Росслин, штат Вирджиния, США: Национальная ассоциация производителей электрооборудования (ныне Ассоциация производителей электрического оборудования и медицинских изображений). п. 4. Архивировано из оригинал 28 апреля 2008 г.. Получено 27 марта, 2008.
  5. ^ «Энергоэффективность имеет значение» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2017-09-08. Получено 2017-05-01.
  6. ^ Руководство NEMA, стр. 13
  7. ^ Кэмпбелл, стр. 79-83.
  8. ^ Бозе, Бимал К. (2006). Силовая электроника и моторные приводы: достижения и тенденции. Амстердам: Академ. п.22. ISBN  978-0-12-088405-6.
  9. ^ а б c d Бартос, Фрэнк Дж. (1 сентября 2004 г.). «Приводы переменного тока остаются жизненно важными в 21 веке». Техника управления. Деловая информация компании Reed.
  10. ^ Эйзенбраун, Роберт Э. (18 мая 2008 г.). «Приводы переменного тока, исторические и будущие перспективы инноваций и роста». Основная презентация по случаю 25-летия консорциума Wisconsin Electric Machines and Power Electronics Consortium (WEMPEC). Университет Висконсина, Мэдисон, Висконсин, США: WEMPEC. С. 6–10.
  11. ^ Jahn, Thomas M .; Оуэн, Эдвард Л. (январь 2001 г.). "Преобразователи частоты переменного тока в новое тысячелетие: как мы сюда попали?". IEEE Transactions по силовой электронике. 16 (1): 17–25. Bibcode:2001ITPE ... 16 ... 17J. Дои:10.1109/63.903985.
  12. ^ «Основы приводов переменного тока». п. Аппаратная часть 2: слайд 2 из 9. Архивировано с оригинал 19 апреля 2012 г.. Получено 18 апреля, 2012.
  13. ^ Бозе, Бимал К. (1980). Системы привода переменного тока с регулируемой скоростью. Нью-Йорк: IEEE Press. Bibcode:1981asad.book ..... B. ISBN  978-0-87942-146-5.
  14. ^ Яно, Масао; и другие. «История силовой электроники для двигателей в Японии» (PDF). п. 13. Получено 18 апреля 2012.
  15. ^ Бозе, Бимал К. (2011). «Энергетический сценарий и влияние на силовую электронику в 21 веке» (PDF). Доха, Катар. п. 12. Архивировано из оригинал (PDF) 2 мая 2014 г.. Получено 8 февраля, 2012.
  16. ^ а б Бозе (2006), стр. 183
  17. ^ Кэмпбелл, стр. 82–85.
  18. ^ Бозе (1980), стр. 3
  19. ^ Основы приводов переменного тока, стр. Программирование: слайд 3 из 7
  20. ^ «Пленочные конденсаторы - Краткое определение терминов» (PDF). п. 2. Получено 22 мая 2012.
  21. ^ Основы приводов переменного тока, стр. Аппаратное обеспечение - Часть 2: слайд 7 из 9
  22. ^ Кливленд, Питер (1 ноября 2007 г.). «Приводы переменного тока с регулируемой скоростью». Техника управления. Деловая информация компании Reed.
  23. ^ Кэмпбелл, стр. 107-129.
  24. ^ "ALLEN-BRADLEY POWERFLEX 523 БЫСТРОЕ РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ Скачать PDF".
  25. ^ «Техническое руководство № 8 - Электрическое торможение» (PDF). Получено 20 апреля, 2012.
  26. ^ «Регенерация энергии» (PDF). Получено 20 апреля, 2012.
  27. ^ а б Основы приводов переменного тока, стр. Аппаратное обеспечение - Часть 1: слайды 9–10 из 11
  28. ^ Регенерация энергии, слайд 3
  29. ^ Регенерация энергии, слайд 6
  30. ^ Кэмпбелл, стр. 95-102.
  31. ^ Бозе, Бимал К. (июнь 2009 г.). «Прошлое, настоящее и будущее силовой электроники». Журнал IEEE Industrial Electronics Magazine. 3 (2): 9. Дои:10.1109 / MIE.2009.932709.
  32. ^ Копье, Майк. «Приводы с регулируемой скоростью: повышение энергоэффективности». ChemicalProcessing.com. Получено 27 января, 2012.
  33. ^ Бозе, Б. К. (февраль 2009 г.). "Силовая электроника и двигатели движут последние достижения и перспективы". IEEE Transactions по промышленной электронике. 56 (2): 581–588. Дои:10.1109 / tie.2008.2002726. S2CID  6139738.
  34. ^ «Руководство по частотно-регулируемым приводам - ​​Техническое руководство № 4» (PDF). Получено 27 января, 2012.
  35. ^ Ленденманн, Хайнц; и другие. "Motoring Ahead" (PDF). Получено 18 апреля, 2012.
  36. ^ Вайде, Пол; Бруннер, Конрад У. (2011). «Возможности политики энергоэффективности для систем с приводом от электродвигателей» (PDF). Международное энергетическое агентство. Получено 27 января, 2012.
  37. ^ Основы приводов переменного тока, стр. Обзор: слайд 5 из 6
  38. ^ "Приводы постоянного или переменного тока? Руководство для пользователей приводов с регулируемой скоростью (VSD)" (PDF). п. 11. Получено 22 марта, 2012.
  39. ^ «Рекомендации по применению частотно-регулируемых приводов переменного и постоянного тока» (PDF). п. 2. Получено 22 марта, 2012.
  40. ^ Друри, Билл (2009). Справочник по методам управления приводами и средствами управления (2-е изд.). Стивенидж, Хертс, Великобритания: Институт инженерии и технологий. п.474. ISBN  978-1-84919-101-2.
  41. ^ Канг, июн. «Универсальный привод двигателя с постоянными магнитами без датчика скорости и положения» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) 18 июля 2013 г.. Получено 7 сентября 2012.
  42. ^ а б c Моррис, Юэн; Армитаж, Дэвид. "Руководство по стандартным частотно-регулируемым приводам среднего напряжения, часть 2" (PDF). стр. 7–13. Получено 16 марта, 2012.
  43. ^ а б Паес, Ричард (июнь 2011 г.). «Обзор приводов переменного тока среднего напряжения с регулируемой скоростью и IEEE Std. 1566 - Стандарт производительности приводов переменного тока с регулируемой скоростью номинальной мощностью 375 кВт и более». Совместный технический семинар Энергетического общества и Общества промышленных приложений. IEEE Southern Alberta Chapter: 1–78.
  44. ^ Макмеррей, Уильям (апрель 1988 г.). «Топология силовых электронных схем». Труды IEEE. 76 (4): 428–437. Дои:10.1109/5.4428.
  45. ^ Кэрроу, Роберт С. (2000). Технический справочник электрика: частотно-регулируемые приводы. Олбани, Нью-Йорк: обучение Делмара Томсона. п. 51. ISBN  978-0-7668-1923-8.
  46. ^ Друри, стр. 6
  47. ^ Сэнди, Уильямс; Бэйли, Аластер; Шипп, Дэвид (2003). «Понимание VSD с ESP - Практический контрольный список». Общество инженеров-нефтяников. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  48. ^ Друри, стр. 6-9.
  49. ^ «Каталог ACS800 - одинарные приводы от 0,55 до 5600 кВт». 19 июля 2009 г. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  50. ^ Ву, Бин (2005). «Преобразователи большой мощности и приводы переменного тока» (PDF). IEEE PES. п. слайд 22. Получено 3 февраля, 2012.
  51. ^ Бартос, Фрэнк Дж. (1 февраля 2000 г.). "Приводы переменного тока среднего напряжения сбрасывают пользовательский образ". Техника управления. Деловая информация компании Reed.
  52. ^ Локли, Билл; Вуд, Барри; Паес, Ричард; Де Винтер, Франк (январь – февраль 2008 г.). «Стандарт 1566 для (Не) знакомых рук». Журнал отраслевых приложений IEEE. 14 (1): 21–28. Дои:10.1109 / MIA.2007.909800. S2CID  16455550.
  53. ^ Ву, слайд 159
  54. ^ а б Klug, R.-D .; Клаассен, Н. (2005). «Приводы среднего напряжения большой мощности - инновации, портфолио, тенденции». Европейская конференция по силовой электронике и приложениям, 2005 г.. С. 10 с. – С.10. Дои:10.1109 / EPE.2005.219669. ISBN  90-75815-09-3. S2CID  15001359.
  55. ^ а б «Сравнение топологий среднего напряжения и особенности-преимущества» (PDF). Получено 3 февраля, 2012.[постоянная мертвая ссылка ]
  56. ^ Bose (2006), стр. 6–8, особенно стр. 328, 397, 481
  57. ^ «Перекачивание с переменной скоростью, руководство по успешным применениям, краткое изложение» (PDF). USDOE - Europump - Гидравлический институт. Май 2004. с. 9, Рис. ES – 7. Архивировано из оригинал (PDF) 27 октября 2011 г.. Получено 29 января, 2012.
  58. ^ Ву, Слайд 159
  59. ^ Рашид, Мухаммад Х. (ред.) (2006). Справочник по силовой электронике: устройства, схемы и приложения (2-е изд.). Берлингтон, Массачусетс: Академ. п.903. ISBN  978-0-12-088479-7.CS1 maint: дополнительный текст: список авторов (связь)
  60. ^ Х. Родригес; Джих-Шенг Лай; Фан Чжэн Пэн (2002). «Многоуровневые инверторы: обзор топологий, средств управления и приложений». IEEE Transactions по промышленной электронике. 49 (4): 724–738. Дои:10.1109 / TIE.2002.801052.
  61. ^ Иконен, Мика; и другие. (2005). «Сравнение двухуровневого и трехуровневого преобразователя в ветроэнергетике» (PDF). Технологический университет Лаппеенранты. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  62. ^ Куро, Самир; Родригес, Хосе; Ву, Бин; Бернет, Штеффен; Перес, Марсело (июль – август 2012 г.). «Обеспечивая будущее промышленности: топологии мощных приводов с регулируемой скоростью». Журнал отраслевых приложений IEEE. 18 (4): 26–39. Дои:10.1109 / ММАС.2012.2192231. S2CID  5825955.
  63. ^ Янссен, Хансен; Нейлсен, Питер; Blaabjerg, Frede (январь – декабрь 2000 г.). «Гармоническое подавление путем смешивания нелинейных однофазных и трехфазных нагрузок». IEEE Transactions по отраслевым приложениям. 36 (1).
  64. ^ «Руководство по гармоникам с приводами переменного тока - Техническое руководство № 6» (PDF). 17 мая 2002 г.. Получено 29 июля, 2009. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  65. ^ Рекомендуемые практики и требования IEEE для контроля гармоник в электроэнергетических системах. IEEE. Дои:10.1109 / IEEESTD.1993.114370. ISBN  978-0-7381-0915-2.
  66. ^ IEEE 519, стр. 69-70
  67. ^ https://library.e.abb.com/public/79c9b3a80f5edf728525773e007661d6/ACH550_PHPB01U_EN_REVC.pdf ABB Восстановление частоты коммутации ACH550
  68. ^ https://selinc.com/api/download/21474837051/ Проблемы и решения защиты двигателей с регулируемой скоростью | Анджело Д'Аверса, Боб Хьюз и Субхаш Патель | Швейцер Инженерные Лаборатории, Инк. | Стр. 3, столбец 1, следующий за последним абзацем
  69. ^ «Сценарий моделирования dv / dt 1: SiC Drive - моделирование du / dt и смягчение последствий». dv / dt Моделирование и смягчение последствий. 2018-08-16. Получено 2018-10-18.
  70. ^ Скибински, стр. 274
  71. ^ Новак, Петр (1 мая 2009 г.). «Основы частотно-регулируемых приводов». EC&M. Получено 18 апреля, 2012.
  72. ^ Финлейсон, П. (Январь – февраль 1998 г.). «Выходные фильтры для ШИМ-приводов с асинхронными двигателями». Журнал отраслевых приложений IEEE. 4 (1): 46–52. Дои:10.1109/2943.644886. S2CID  25469484.
  73. ^ «Моделирование формы сигнала напряжения двигателя - моделирование и смягчение dv / dt». dv / dt Моделирование и смягчение последствий. Получено 2018-10-18.
  74. ^ Скибински, Г .; Брейт, С. (2004). «Решения для приводов, удобных для линий и нагрузок, для длинных кабелей в электрических погружных насосах». Письма IEEE по наукам о Земле и дистанционному зондированию. IEEE. С. 269–278. Дои:10.1109 / PCICON.2004.1352810. ISBN  978-0-7803-8698-3. S2CID  8945509.
  75. ^ «Отчет о применении, длинные приводы / электродвигатели». Получено 14 февраля, 2012.
  76. ^ Malfait, A .; Reekman, R .; Бельманс, Р. (1994). «Слышимый шум и потери в приводах асинхронных двигателей с регулируемой скоростью: влияние конструкции с короткозамкнутым ротором и частоты переключения». Протоколы 29-го ежегодного собрания Общества отраслевых приложений IEEE: 693–700.
  77. ^ "Кого волнует несущая частота?" (PDF). Получено 15 февраля, 2012.
  78. ^ Свести к минимуму неблагоприятное взаимодействие двигателя и привода с регулируемой скоростью | Управление передового производства Энергоэффективность и возобновляемые источники энергии | Министерство энергетики США
  79. ^ Юнг, Чак (2007). «Подшипники и электричество не подходят». PlantServices.com [Услуги для предприятий]. Итаска, Иллинойс: PtmanMedia: 1-2.
  80. ^ а б «Подшипниковые токи в современных системах привода переменного тока - Техническое руководство № 5» (PDF). 1 декабря 1999 г.. Получено 14 июня, 2011. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  81. ^ Махеш Свами; Цунео Куме (2008). «Современное состояние и футуристическое видение технологии моторных приводов». 2008 11-я Международная конференция по оптимизации электрического и электронного оборудования. IEEE. С. XLV – LVI, рис. 16. Дои:10.1109 / OPTIM.2008.4602333. ISBN  978-1-4244-1544-1. S2CID  39690131.
  82. ^ «Установка и настройка системы силового привода в соответствии с требованиями ЭМС - Техническое руководство № 3» (PDF). 11 апреля 2008 г. Архивировано с оригинал (PDF) 17 ноября 2010 г.. Получено 29 июля, 2009. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  83. ^ Техническое руководство № 8, стр. 26-30
  84. ^ Ольшевский, Митч; и другие. (2011). «Оценка гибридной системы электропривода Toyota Prius 2010 г.» (PDF). Национальная лаборатория Окриджа. Получено 26 сентября 2012.
  85. ^ а б Дубей, Гопал К. (2001). Основы электрических приводов (2-е изд.). Пэнгборн: Alpha Science Int. ISBN  978-1-84265-083-7.
  86. ^ Рашид, стр. 902, таблица 33.13
  87. ^ Кэмпбелл, стр. 70–190.
  88. ^ Фаччоли, Джузеппе. «Генератор переменной частоты». Espacenet. Espacenet. Получено 28 января 2018.
  89. ^ Браун Бовери и Си. «Усовершенствования и относящиеся к динамоэлектрическим машинам с частотным коммутатором». Espacenet. Espacenet. Получено 28 января 2018.