Целью настоящей работы является предложить читателям обоснованные данные для выбора в первом приближении параметров звена постоянного напряжения преобразователя частоты (ПЧ), питаемого от трехфазной сети с линейным напряжением 380 В и частотой 50 Гц, например, для его конструирования или математического моделирования.
В свою очередь, ПЧ питает трехфазный двигатель переменного тока, рассчитанный на линейное напряжение 380 В. Также рассматривается влияние индуктивности Г-образного фильтра в звене постоянного напряжения ПЧ на потребляемый из сети ток. Это важно не только с точки зрения влияния ПЧ на сеть, но и для правильного выбора диодов входного выпрямителя ПЧ.
Рассмотрение ведется на примерах, в которых нагрузкой ПЧ являются асинхронные двигатели (АД) с существенно различной номинальной мощностью.
ПЧ в настоящее время является массово используемым устройством в системах автоматизации разнообразных технологических процессов. Наиболее часто встречаются ПЧ с явно выраженным звеном постоянного напряжения, имеющие в своем составе диодный выпрямитель, выполненный по 6-пульсной мостовой схеме; Г-образный фильтр нижних частот, имеющий в продольной ветви индуктивность Ld , а в поперечной – емкость Cd ; транзисторный автономный инвертор напряжения (АИН), выполненный по мостовой схеме [1, 2] (рис. 1).
Иногда возникает задача смоделировать ток, потребляемый ПЧ от источника питающего напряжения (трехфазной сети) в процессе первоначального заряда емкости Cd , который начинается с заряда через зарядное сопротивление R, шунтируемое спустя некоторое время, достаточное для достижения напряжением на конденсаторе значения, близкого к номинальному, контактом К, через который происходит дозаряд Cd , по окончанию которого начинают подачу напряжения питания с АИН на нагрузку (рис. 1).
Существуют публикации по вопросам выбора значения Cd [2–4]. Но зачастую их авторы руководствуются взаимоисключающими целевыми установками: одному нужно минимизировать емкость с целью снижения массогабаритных показателей, другому требуется, чтобы Cd могла принять всю энергию торможения двигателя, для чего нужна ее большая величина. Известен ряд формул для расчета Cd [3].