2. Домашнее задание

2.1. Повторить принцип действия автономного инвертора напряжения при работе на активно-индуктивную нагрузку.

2.2. Изучить особенности работы АИН с ШИМ.

2.3. Изучить основные принципы частотного управления асинхронным двигателем.

3. Порядок работы

Первое занятие

3.1. Ввести параметры схемы преобразователя и схемы замещения в окне задания параметров двигателя программы Model (см. руководство пользователя программы). Тип двигателя задается преподавателем.

3.2. Выполнить пункт меню расчеты – моделирование системы ПЧ с ШИМ – АД (алгоритм управления альфа = 180) для номинального режима работы двигателя:

– частота f₁ = 50 Гц;

– абсолютное скольжение β* = βном.

Снять графики зависимостей фазного и линейного напряжений Uфаз(wt), Uлин(wt).

3.3. Рассмотреть следующие режимы работы системы:

1. f₁ = 5 Гц, β* = βном;

2. f₁ = 5 Гц, β* = 0,05∙βном;

3. f₁ = 40 Гц, β* = βном;

4. f₁ = 40 Гц, β* = 0,05∙βном.

Снять временные диаграммы:

– фазного тока Iф(wt) во всех четырех случаях;

– токов через транзистор Ivt(wt) и через диод Ivd(wt) в 1^м режиме;

– тока в звене постоянного тока Id(wt) в 1^м и 2^м режимах работы.

Объяснить форму кривой тока Id(wt). Проанализировать и объяснить различия в формах кривых фазного тока двигателя в рассмотренных случаях.

Второе занятие

Повторить действия п. 3.1.

3.4. В меню пункта расчеты – моделирование системы ПЧ с ШИМ – АД выполнить моделирование алгоритма управления Пси1 =const. В окне задания режима работы двигателя рассмотреть следующий случай:

– частота f₁ = 50 Гц;

– абсолютное скольжение β* = 0,9∙βном. (если значение 0,9 отсутствует, следует ввести его в меню "Списки значений", см. руководство пользователя).

Снять временные диаграммы фазного и линейного напряжений Uфаз(wt), Uлин(wt), фазного тока Iф(wt). Посмотреть и проанализировать диаграммы токов Ivt(wt), Ivd(wt), Id(wt).

3.5. Выполнить пункт меню расчеты – построение зависимостей. Пси1 =const. В этом режиме программа выполнит четыре расчета, каждый раз запрашивая новые значения частоты и абсолютного скольжения. Частота f1 принимается постоянной и равной 50 Гц. Значения абсолютного скольжения вводятся по согласованию с преподавателем.

Требуется снять зависимости глубины модуляции от относительной частоты (Мю(альфа)) для заданных значений β. Объясните, почему полученные характеристики параллельны.

3.6. Повторите п. 3.4 для следующих значений:

– частота f₁ = 20 Гц;

– абсолютное скольжение β* = 0.5∙βном.

Зарисуйте временную диаграмму фазного тока Iф(wt). Посмотрите и сравните диаграммы токов Ivt(wt), Ivd(wt), Id(wt) с полученными в п. 3.4.

4. Контрольные вопросы

4.1. Принцип действия АИН, назначение элементов схемы инвертора.

4.2. Как обеспечивается независимость формы напряжения АИН от параметров нагрузки?

4.3. Объясните зависимость формы кривой фазного тока от величины нагрузки на валу двигателя и значения частоты f₁.

4.4. При каких условиях ток в звене постоянного тока принимает отрицательные значения?

4.5. Каким образом обеспечивается компенсация реактивной мощности в системе ПЧ – АД?