Асинхронный электропривод с преобразователем частоты и умножителем напряжения

Abstract

синхронные электродвигатели являются важнейшим элементом большинства современных промышленных машин, электротехнических комплексов и широко применяются в различных секторах экономики, включая промышленность и сельское хозяйство нашей страны. Однако пуск электродвигателей, установленных на станочном оборудовании, часто вызывает трудности у собственников небольших предприятий и фермеров, особенно тех, кто работает в сельских районах. В представленной статье предлагается новый метод запуска асинхронных двигателей, сочетающих использование умножителей напряжения и частотного преобразователя. Этот подход гарантирует поддержание номинального крутящего момента ротора и полную мощность электропривода даже при переходных и установившихся режимах, что снижает нагрузку на оборудование и минимизирует риск их повреждений. В работе впервые рассматривается асинхронный электропривод с преобразователем частоты и умножителем частоты. Приводится схема электропривода с умножителем и математической моделью. Показаны результаты экспериментальных исследований. Доказано, что в схеме применение дополнительного электронного элемента — умножителя напряжения для запуска промышленных АЭП с ЧРП является новым решением, позволяющим решить проблему недостаточного входного напряжения, особенно в случаях, когда доступное сетевое электрическое напряжение ниже рекомендованного производителем уровня. Это важно для автоматизации и управления различными технологическими процессами. Asynchronous electric motors are a vital component of most modern industrial machines and electrical systems, and are widely used in various sectors of the economy, including manufacturing and agriculture in our country. However, starting electric motors installed on machine tools often poses difficulties for small business owners and farmers, especially those working in rural areas. This article proposes a new method for starting asynchronous motors that combines the use of voltage multipliers and a frequency converter. This approach ensures that nominal rotor torque and full drive power are maintained even during transient and steady-state conditions, reducing the load on equipment and minimizing the risk of damage. This paper is the first to consider an asynchronous electric drive with a frequency converter and a frequency multiplier. It presents a diagram of an electric drive with a multiplier and a mathematical model. The paper also shows the results of experimental studies. It is proven that the use of an additional electronic element, a voltage multiplier, in the circuit for starting industrial electric drives with a variable frequency converter is a new solution that addresses the issue of insufficient input voltage, especially in cases where the available network voltage is lower than the manufacturer's recommended level. This is crucial for the automation and control of various technological processes.