Давтамжийн хувиргагчийн бүтэц ба PWM модуляцын зарчим
Давтамжийн хувиргагчийн үүрэг
Давтамжийн хувиргагч (олон улсын товчлолоор VFD) нь сүлжээний тогтмол 50Гц давтамжтай хүчдэлийг өөрчлөгддөг давтамж, далайцтай хүчдэл болгон хувиргаж, асинхрон хөдөлгүүрийн эргэлтийн хурдыг жигд удирдах хагас дамжуулагчийн төхөөрөмж юм. Асинхрон хөдөлгүүрийн синхрон эргэлтийн хурд нь n = 60·f ⁄ p хамаарлаар зөвхөн тэжээлийн давтамж (f) болон туйлын хосын тоо (p)-оос шалтгаалдаг тул давтамжийг зохицуулснаар хурдыг үе шаталгүй өөрчилдөг.
Монголын уул уурхай, дулааны цахилгаан станц (ДЦС), ус хангамжийн салбарт шахуурга, татах болон үлээх сэнс, дамжуулах туузыг тохируулгатай ажиллуулах нь эрчим хүчний томоохон хэмнэлт өгдөг. Сэнс, шахуургын ачааллын шаардах чадал нь эргэлтийн хурдны кубтай пропорциональ өсдөг тул хурдыг ердөө 20%-иар бууруулахад чадлын хэрэглээ ойролцоогоор тэн хагасаар багасах боломжтой.
Хувиргагчийн бүтэц: гурван зангилаа
Шулуутгагч
Оролтын шатанд диодон гүүрэн шулуутгагч сүлжээний гурван фазын хувьсах хүчдэлийг тогтмол чиглэлтэй хүчдэл болгон хувиргана. Ихэвчлэн зургаан импульст (6-pulse) диодон гүүр ашиглагддаг бөгөөд энэ нь сүлжээнээс синусоид бус хэлбэрийн гүйдэл татдаг онцлогтой.
Завсрын тогтмол хүчдэлийн хэлхээ
Шулуутгасан хүчдэлийг том багтаамжтай конденсаторууд тэгшилж, бараг тогтмол хэмжээтэй тогтмол хүчдэлийн шин (DC link) үүсгэдэг. Энэ зангилаанд заримдаа тогтмол гүйдлийн реактор нэмж, гүйдлийн хэлбэлзэл болон оролтын гармоникийг сааруулна.
Инвертор
Гаралтын шатанд IGBT (тусгаарлагдсан затвартай биполяр транзистор) түлхүүрүүд тогтмол хүчдэлийг эргүүлж, хувьсах хүчдэл болгоно. IGBT-ийн залгах–таслах дарааллыг нарийн удирдснаар гаралтын давтамж болон хүчдэлийн далайцыг зэрэг тохируулах боломжтой болдог.
PWM модуляц ба U/f удирдлага
Инвертор нь синусоид хүчдэлийг шууд гаргадаггүй, харин өндөр давтамжтайгаар залгаж-тасалсан тэгш өнцөгт импульсийн өргөнийг тохируулан синусоид хэлбэрийг ойролцоогоор бүтээдэг. Үүнийг импульсийн өргөний модуляц буюу PWM гэнэ. Импульсийг үүсгэхэд зөөгч гурвалжин долгион болон удирдах синусоид долгионыг харьцуулдаг бөгөөд зөөгч давтамж нь ердийн хувиргагчид 2–16кГц орчим байдаг.
Хөдөлгүүрийн соронзон урсгалыг тогтмол барихын тулд хүчдэл болон давтамжийн харьцаа (U/f) тогтмол байхаар удирдана. Суурь давтамжаас доош бүсэд эргэх момент тогтмол хадгалагдаж, суурь давтамжаас дээш хүчдэл дээд хязгаартаа хүрснээр соронзон орон сулран, тогтмол чадлын бүсэд шилждэг.
Монголын нөхцөл дэх онцлог
−40°С хүрэх өвлийн хүйтэнд конденсаторын электролит өтгөрч, багтаамж болон ашиглалтын хугацаа буурдаг тул халаалтгүй байранд суурилуулсан хувиргагчийг ачаалахаас өмнө дулаацуулах, эсвэл халаагууртай шүүгээнд байрлуулах нь зүйтэй. Түүнчлэн тоос шороо ихтэй, далайн түвшнээс дээш өндөрт агаарын нягт багасдаг зэрэг нь хөргөлтийн нөхцөлийг муутгадаг тул чадлын нөөцлөлт (derating) хийж тооцоолно.