Включение, 2- выключение, 3- установка величины задания, 4-прямое направление вращения двигателя, 5- обратное направление вращения двигателя, 6-сброс отказа, 7-переключение режима управления.
В случае неисправности срабатывает защита преобразователя и на панели управления отображается причина неисправности. После устранения неисправности необходимо нажать Reset и привод запустится, но если неисправность не была устранена, тогда защита преобразователя сработает вновь.
Вывод: преобразователь частоты расширяет возможности простейшего электрического двигателя (асинхронного с короткозамкнутым ротором). Благодаря ему можно регулировать скорость вращения двигателя, пусковой момент, частоту и защищать двигатель от различных перегрузок.
Асинхронные двигатели
На печи №3 применяются асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором.
Асинхронный электродвигатель — это электрическая машина переменного тока, частота вращения ротора которой не равна (в двигательном режиме меньше) частоте вращения магнитного поля, создаваемого током обмотки статора. Асинхронные машины — наиболее распространённые электрические машины. В основном они используются как электродвигатели и являются основными преобразователями электрической энергии в механическую.
Конструкция.
Как и любая электромеханическая машина, асинхронная машина имеет статор и ротор, разделённые воздушным зазором. Её активными частями являются обмотки и магнитопровод; все остальные части — конструктивные, обеспечивающие необходимую прочность, жёсткость, охлаждение, возможность вращения и т. п.
Обмотка статора представляет собой трёхфазную (в общем случае — многофазную) обмотку, проводники которой равномерно распределены по окружности статора и пофазно уложены в пазах с угловым расстоянием 120° (градусы электрические). Фазы обмотки статора соединяют по стандартным схемам «треугольник» или «звезда» и подключают к сети трёхфазного тока. Магнитопроводы статора и ротора перемагничиваются в процессе вращения магнитного поля двигателя, поэтому их изготавливают шихтованными для уменьшения потерь на перемагничивание.
Короткозамкнутая обмотка ротора, часто называемая «беличья клетка» из-за внешней схожести конструкции, состоит из медных или алюминиевых стержней, замкнутых накоротко с торцов двумя кольцами. Стержни этой обмотки вставляют в пазы сердечника ротора. В машинах малой и средней мощности ротор обычно изготавливают путём заливки расплавленного алюминиевого сплава в пазы сердечника ротора. Вместе со стержнями «беличьей клетки» отливают короткозамыкающие кольца и торцевые лопасти, осуществляющие самовентиляцию самого ротора и вентиляцию машины в целом. В машинах большой мощности «беличью клетку» выполняют из медных стержней, концы которых вваривают в короткозамыкающие кольца.
Зачастую пазы ротора или статора делают скошенными для уменьшения высших гармоник ЭДС, вызванных пульсациями магнитного потока из-за наличия зубцов, магнитное сопротивление которых существенно ниже магнитного сопротивления обмотки, а также для снижения шума, вызываемого магнитными эффектами. Для улучшения пусковых характеристик асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором, а именно, увеличения пускового момента и уменьшения пускового тока, на роторе применяют специальную форму паза. При этом внешняя от оси вращения часть паза ротора имеет меньшее сечение чем внутренняя. Это позволяет использовать эффект вытеснения тока, за счет которого увеличивается активное сопротивление обмотки ротора при больших скольжениях (при пуске).
Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором имеют небольшой пусковой момент и значительный пусковой ток, что является существенным недостатком «беличьей клетки». Поэтому их применяют в тех электрических приводах, где не требуются большие пусковые моменты. Из достоинств следует отметить лёгкость в изготовлении, и отсутствие механического контакта с вращающейся частью машины, что гарантирует долговечность и снижает затраты на обслуживание.
При питании обмотки статора трёхфазным (в общем случае — многофазным) током создаётся вращающееся магнитное поле, синхронная частота вращения n1 [об/мин] которого связана с частотой сети f [Гц] соотношением:
,
где p - число пар магнитных полюсов обмотки статора.
Двигательный режим
Если ротор неподвижен или частота его вращения меньше синхронной, то вращающееся магнитное поле пересекает проводники обмотки ротора и индуцирует в них ЭДС, под действием которой по обмотке ротора начинает течь ток. Взаимодействие токов обмоток статора и ротора посредством магнитного поля образует электромагнитный вращающий момент, увлекающий ротор в направлении вращающегося магнитного поля. Если этот момент достаточно велик, то ротор приходит во вращение, и его установившаяся частота вращения n2 [об/мин] соответствует равенству электромагнитного момента тормозному, создаваемого нагрузкой на валу, силами трения в подшипниках и инерцией ротора. Частота вращения ротора не может достигнуть частоты вращения магнитного поля, так как в этом случае угловая скорость вращения магнитного поля относительно обмотки ротора станет равной нулю, следовательно, магнитное поле перестанет индуцировать в обмотке ротора ЭДС и, в свою очередь, создавать крутящий момент; таким образом, для двигательного режима работы асинхронной машины справедливо неравенство:
0 ≤ n2 ≥ n1
Относительная разность частот вращения магнитного поля и ротора называется скольжением:
Очевидно, что при двигательном режиме 1 ≥ s > 0