1 Лабораторна робота теп-2. Дослідження системи «Перетворювач частоти – асинхронний двигун»

Мета роботи: надбання практичних навичок налаштовування перетворювача частоти на роботу в різних умовах формування сигналів керування пуском і регулюванням швидкості.

Функціональна схема перетворювача частоти

Функціональну схему системи перетворювач частоти –асинхронний двигун (ПЧ –АД) показано на рис. 2.1.

Рисунок 2.1 - Функціональна схема перетворювача частоти

Перетворювач частоти підключають до однофазної або трифазної мережі живлення з напругою змінного струму через фільтр радіозавад. Мостовий некерований випрямляч 2 перетворює напругу змінного струму в напругу постійного струму. До складу ланки постійного струму (DC) входить конденсаторний фільтр 3, що згладжує пульсації випрямленої напруги, а також не показаний на рис. 6.1 розрядний транзисторний ключ, розрядний резистор і імпульсне джерело живлення системи управління.

Силовий інвертор напруги 4 реалізовано на транзисторних модулях IGBT. Він перетворює напругу постійного струму в трифазну напругу змінного струму U₂, значення і частота якої регулюються із застосуванням широтно-імпульсної модуляції. З виходу силового інвертора напруга (U₂) подається на затискачі трифазного асинхронного двигуна 5 і забезпечує плавне регулювання швидкості обертання його вала. Ефективне значення лінійної напруги на виході ПЧ регулюється в межах від 0 до U_LN. Частота вихідної напруги ПЧ (f₂) регулюється від 0,5 Гц до 360 Гц.

До складу ПЧ також входить програмований модуль управління з допоміжною клавіатурою і інтерфейсом 6.

Електрична схема підключення перетворювача частоти типу DV5

Перетворювачі частоти серії DV5 мають два виконання. Перше виконання призначено для підключення або до однофазної мережі живлення з напругою 230 В і частотою 50/60 Гц, або до трифазної мережі живлення з лінійною напругою 230 В і частотою 50/60 Гц. Такі ПЧ позначають DV5-322. До них підключають асинхронні двигуни потужністю від 0,18 кВт до 2,2 кВт при лінійній напрузі обмотки статора 230 В.

Друге виконання ПЧ призначено для підключення до трифазної мережі живлення с лінійною напругою 400 В і частотою 50/60 Гц. ПЧ цього виконання позначають DV5-340. До них підключають асинхронні двигуни потужністю від 0,37 кВт до 7,5 кВт при лінійній напрузі обмотки статора 400 В.

С прощена схема підключення перетворювача частоти типу DV5 до однофазної та до трифазної мережі живлення показана на рис. 2.2,

Рисунок 2.2 - Схема підключення ПЧ DV5 відповідної модифікації до однофазної і трифазної мережі живлення

На рисунку застосовані такі позначення:

L, N, PE – однофазна мережа живлення з напругою промислової частоти з дротом заземлення (РЕ);

L1, L2, L3, PE – трифазна мережа живлення з напругою промислової частоти з дротом заземлення (РЕ);

FU1, QF1 – плавкі запобіжники або автоматичний вимикач і кабель необхідного поперечного перетину;

KM1 – лінійний контактор;

L1 – лінійний дросель, фільтр радіозавад, лінійний фільтр;

Z1 – фільтр радіозавад;

G1 – блок ПЧ DV5 відповідної модифікації;

X1 – кабель двигуна;

M1 – асинхронний двигун.

Вибір способу управління перетворювачем частоти DV5

При налаштовуванні ПЧ DV5 окремо вибирають вхід або пристрій, за допомогою якого подається команда «ПУСК» і вхід або пристрій, за допомогою якого подається сигнал задання частоти напруги на виході ПЧ.

Джерелом команди «ПУСК» можуть бути два дискретні входи. Подача сигналу на один з них сприймається ПЧ як команда «ПУСК» у напрямі за годинниковою стрілкою (FWD), а подача сигналу на другий дискретний вхід сприймається ПЧ як команда «ПУСК» у напрямі проти годинникової стрілки (REV). Якщо логічні сигнали надходять на обидва входи одночасно, то ПЧ зупиняє двигун. Для формування команди «ПУСК» може також використовуватися кнопка «ON», розташована на допоміжній клавіатурі пульта керування ПЧ.

Сигнал задання частоти напруги на виході ПЧ може подаватися потенціометром пульта керування ПЧ, сигналом напруги постійного струму від 0 до 10 В на одному з аналогових входів «О» або «ОI», дискретними логічними сигналами з рівнем логічної одиниці у 24 В, що надходять на дискретні входи ПЧ.