4.4. Эксперимент № 1: “Исследование режимов работы асинхронного двигателя”

4.4.1. Экран входа в эксперимент №1.

Для входа в эксперимент №1 необходимо кнопкой Выбор информации на дисплее переключиться в режим Перечень экспериментов. После этого, с помощью кнопок Выбор страницы переключаемся на экран Эксперимент N1: “Исследование режимов работы асинхронного двигателя” (рис.7).

Рис. 7. Экран эксперимента №1

Переключение на экран может быть невозможно, если не установлена соответствующая версия программного обеспечения или эксперимент неактивен (см. п. 4.3.3).

Типовая схема подключения привода к блоку представлена на рис.8. Обмотки асинхронного двигателя могут соединяться и в треугольник. Через выводы терминала на блок подаются сигналы в автоматизированном режиме работы и снимаются выходные сигналы, соответствующие заданным параметрам преобразователя (см. далее). Блок 206.1 создает регулируемую статическую нагрузку асинхронного двигателя. Указатель частоты вращения измеряет реальную скорость электромашинного агрегата.

Рис. 8. Типовая схема подключения блока преобразователя частоты в эксперименте №1

ПЧ формирует на выходе гладкую синусоиду линейного напряжения двигателя. Позволяет исследовать основные характеристики двигателя при питании от двухзвенного преобразователя частоты.

4.4.2. Экраны массива изменяемых параметров эксперимента № 1.

Переключение на экран осуществляется кнопкой Выбор информации на дисплее. Переключение между параметрами производится кнопками Выбор строки. Изменение величины параметра - кнопками Изменение значения параметра. В режиме настройки параметров эксперимент № 1 имеет 2 экрана. Первый экран представлен на рис.9.

Рис. 9. Первый экран массива настраиваемых параметров эксперимента № 1

Первая строка определяет величину номинальное напряжения, при котором меняется закон управления, задающий отношение напряжения U к частоте f . Изменение номинального напряжения асинхронного двигателя используется для согласования по мощности асинхронного двигателя и машины постоянного тока. При задании частоты ниже 50 Гц закон изменения U к f определяется в соответствии со второй строкой экрана, а при частоте равной 50 Гц и выше напряжение на двигателе равно Uноминальное (рис.10). Диапазон изменения Uноминальное = 150...220 В. с шагом 1 В.

Вторая строка задает тип характеристики:

- линейная (постоянный момент нагрузки на валу);

- нелинейная (переменный момент нагрузки: электроприводы насосов и вентиляторов);

- векторная - векторное управление потоком без датчика для применений с постоянным моментом нагрузки на валу;

- энергосб. - энергосбережение для применений с переменным моментом нагрузки на валу. Используется в системах не требующих хороших динамических характеристик (поведение близкое к закону P .при работе на холостом ходу и к закону n при нагрузке).

Рис. 10. Зависимость U к f при управлении асинхронным двигателем

1 – линейный тип характеристики

2 – нелинейный тип характеристики

3 - векторное управление

Векторный закон управления и режим энергосбережения правильно работают только при соединении обмоток асинхронного двигателя в треугольник и номинальном напряжении Uноминальное равном 220 В.

Третья и четвертая строки определяют выходной сигнал, который выдается на выводы 1 и 3 разъема 2 при подключении терминала (см. рис. 2).

Кнопками Выбор строки производится переход на второй экран массива настраиваемых параметров (рис. 11).

Рис. 11. Второй экран массива настраиваемых параметров эксперимента № 1

Первая строка определяет режимы управления инвертором:

• ручной;

• автоматизированный.

В ручном режиме управления инвертор управляется с передней панели преобразователя с использованием кнопок ВПЕРЕД, НАЗАД, СТОП и резистора Uупр.ручн.

В режиме автоматизированного управления ПЧ управляется через разъем Авт.упр.

На разъем 1 вывод 1 подается инверсный сигнал, определяющий направление вращения привода “ВПЕРЕД”. На вывод 2 подается инверсный сигнал, определяющий направление вращения привода “НАЗАД”. Вывод 3 задает инверсный сигнал “СТОП”. На вывод 5 подается аналоговый сигнал задания скорости вращения электропривода 0...10 В.

Изменение значений всех параметров возможно в любое время. Однако параметры Uноминальное и Тип х-ки вступают в действие только при остановленном приводе. Поэтому, если происходит изменение этих параметров при запущенном приводе, они не оказывает никакого действия на режим работы. При попытке переключения на экран Массив контролируемых параметров, выдается экран с предупреждением “Перед переключением выключи двигатель!!!”. Остальные настраиваемые параметры вступают в действие сразу после изменения.

4.4.3. Экран массива контролируемых параметров эксперимента № 1.

Кнопкой Выбор информации на дисплее переключаемся на экран Массив контролируемых параметров (рис. 12).

Рис. 12. Массив контролируемых параметров эксперимента №1

Первая строка индицирует величину заданной синхронной скорости (частота гладкого синусоидального напряжения на выходе инвертора). Задание синхронной скорости поступает с резистора Uупр.ручн. или с сигнала автоматического управления, поступающего с разъема Авт.упр. в режиме автоматизированного управления. Единицы измерения скорости задаются на экране общих настроек ПЧ.

Вторая строка индицирует величину заданной скорости, после задатчика интенсивности (не реальную скорость асинхронного двигателя). Реальная скорость измеряется с использованием блока указателя частоты вращения 506.3.

4.5. Эксперимент № 2: Исследование настроек ПИ регулятора

4.5.1. Экран входа в эксперимент № 2.

На рис.13 представлено окно Эксперимента N2. Чтобы переключиться на заданное окно необходимо сначала с использованием кнопки Выбор информации на дисплее переключиться в режим Перечень экспериментов. Затем кнопками Выбор страниц переключиться в режим Эксперимент № 2: Исследование настроек ПИ регулятора.

Переключение на экран может быть невозможно, если не установлена соответствующая версия программного обеспечения или эксперимент неактивен (см. п. 4.3.3).

Рис. 13. Экран входа в эксперимент №2

В эксперименте № 2 исследуется замкнутая по скорости система управления асинхронным двигателем. В качестве регулятора используется цифровой ПИ регулятор, входящий в состав преобразователя ATV31. В работе осуществляется подбор параметров ПИ регулятора для обеспечения оптимальных режимов управления электроприводом.

Типовая схема включения блока преобразователя частоты в эксперименте №2 представлена на рис.14.

Рис. 14. Типовая схема подключения преобразователя частоты в

эксперименте №2

4.5.2. Экраны массива ИЗМЕНЯЕМЫХ параметров эксперимента № 2.

Кнопкой Выбор информации на дисплее переключаемся на экран Массив ИЗМЕНЯЕМЫХ параметров (рис. 15).

Рис. 15. Экран массива изменяемых параметров эксперимента №2.

Первая строка определяет величину пропорционального коэффициента ПИ регулятора. Диапазон изменения 1…999

Вторая строка определяет величину интегрального коэффициента ПИ регулятора. Диапазон изменения 1…999.

Параметры вступают в действие только при переключении с экрана изменяемых параметров на экран контролируемых параметров. Переключение возможно только при выключенном состоянии привода (была нажата кнопка СТОП и горит светодиод СТОП). При попытке переключения при вращающемся приводе на несколько секунд выводится экран с предупреждением “Перед переключением выключи двигатель”. Экран автоматически переключается на экран МАССИВ ИЗМЕНЯЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ. Необходимо остановить двигатель (нажать кнопку СТОП) и после этого переключение между экранами становится возможным.

4.5.3. Экраны массива контролируемых параметров работы №2.

На массив контролируемых параметров переключение производится кнопкой Выбор информации на дисплее. Внешний вид экрана представлен на рис. 16.

Рис. 16. Экран массива контролируемых параметров эксперимента №2

Первая строка Выход ПИ рег. в режиме остановки (была нажата кнопка СТОП и горит светодиод СТОП) определяет величину задания поступающего на вход регулятора с резистора Uупр.ручн. Во включенном состоянии (была нажата кнопка ВПЕРЕД и горит светодиод ВПЕРЕД) показывает величину напряжения на выходе ПИ регулятора.

Вторая строка Выход ЗИ показывает величину, снимаемую с выхода задатчика интенсивности.

Третья строка определяет единицы измерения Выход ПИ рег. и Выход ЗИ. Единицы измерения, в которых выводится величина параметра, определяются на экране общих настроек (см. пункт 4.3.2).