- •Лабораторная работа №1 приборы и средства автоматизации
- •Лабораторная работа №2 Тиристорный регулятор напряжения
- •Основные теоретические положения
- •Описание лабораторной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №3
- •Лабораторная работа №4 Изучение микропроцессорного измерителя-регулятора трм 10
- •Основные сведения о приборе трм 10
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Лабораторная работа №5 Изучение системы стабилизации температуры
- •Общие теоретические положения
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №6 Изучение программного регулятора трм 151-04
- •Основные практические положения
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа№7 Преобразователь частоты.
- •1,Основные теоретические положения,
- •3.Порядок выполнения работы.
- •4.Содержание отчета.
- •5.Контрольные вопросы.
Лабораторная работа№7 Преобразователь частоты.
Цель работы: изучить назначение, приёмы настройки параметров, схемы подключения и характеристики преобразова-
теля частоты, работающего в комплекте с асинхронным двигателем.
1,Основные теоретические положения,
Преобразователи частоты выпускаются и используются главным образом
как источники питания асинхронных и синхронных двигателей. Частота вра-
щения магнитного поля статоров двигателей переменного тока определяется
выражением:
n0=60ƒ/p,
где р – число пар полюсов на фазу,
ƒ – частота напряжения, подаваемого на статор.
Если напряжение на статор асинхронного или синхронного двигателя по-
давать с преобразователя частоты, то тем самым можно изменять частоту
вращения двигателя в диапазоне, соответствующем диапазону изменения
частоты напряжения.
Преобразователи частоты бывают двух типов: с непосредственной связью
и со звеном постоянного тока. Преобразователи первого типа позволяют по-
лучить лишь дискретные значения частоты, вторые позволяют изменять час-тоту плавно. В данной лабораторной работе используется преобразователь со звеном постоянного тока. Преобразователь питается от сети однофазного напряжения 220 В. На выходе преобразователя – трёхфазное напряжение, частота которого может изменяться в пределах от 0 до 200Гц. Это напряже- ние подаётся на статор асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором Электромагнитный момент трёхфазного асинхронного двигателя определяет-ся выражением:
М=3pUф2r2´/{ωs[(r1+ r2´/s) ²+(x1+x2´)2]},
где Uф – фазное напряжение, подаваемое на обмотку статора,
s - скольжение,
r1,x1- активное и индуктивное сопротивления статора,
r2´,x2´ - приведённые активное и индуктивное сопротивления ротора,
ω – частота напряжения сети,
р - число пар полюсов обмотки статора на фазу.
Ток в обмотке ротора определяется выражением:
I2´=Uф/√[(r1+ r2´/s)²+(x1+x2´)2]
При уменьшении частоты напряжения соответственно уменьшаются индук-
тивные сопротивления, поэтому для ограничения тока двигателя и поддер-
жания максимального момента примерно на одном уровне при снижении час-тоты необходимо также снижать величину напряжения, подаваемого на ста-
тор. Используемый в лабораторной работе преобразователь позволяет изменять напряжение по одному из трёх законов, графики которых представлены на рис.1. Требуемый закон изменения напряжения задают при
настройке преобразователя.
Рис.1.
Преобразователь обладает следующими функциональными возможностями:
- изменять время разгона до заданной скорости в пределах от 0,1 до 999 сек.;
- осуществлять остановку двигателя как в режиме свободного выбега, так и в
режиме динамического торможения;
- устанавливать время замедления в пределах от 0,1 до 999 сек.;
- использовать как реверсивный, так и нереверсивный режимы работы двига-
теля;
- устанавливать нижний и верхний пределы частоты напряжения;
- использовать толчковый режим пуска двигателя при частотах от 1 до 200Гц;
- осуществлять управление либо с помощью внешних сигналов, либо с клави-
атуры преобразователя; внешние сигналы на включение, отключение и ре-
верс подаются с помощью тумблеров или других контактных или бескон-
тактных коммутирующих устройств; для управления частотой используют-
ся стандартные сигналы 0…10В, 0…20мА, 4… 20мА или подключается по-
тенциометр 10кОм (см. рис. 2);
- запрещать вращение двигателя в обратную сторону;
- осуществлять сигнализацию одного из состояний: работа, заданная частота
достигнута, аварийная остановка ( с помощью контакта многофункциональ-
ного выхода);
- осуществлять трёхскоростное управление с помощью внешних сигналов.
Индикатор сигнализирует о характере возникающих неисправностях и об
ошибках при программировании.
В преобразователе предусмотрены следующие виды защит:
- от коротких замыканий в цепи нагрузки;
- от длительных перегрузок (отключение происходит при перегрузках, пре-
вышающих 103%; время до отключения зависит от величины перегрузки);
- от недопустимого понижения и повышения напряжения питания.
Рис.2.
Установка параметров преобразователя.
Установка параметров преобразователя осуществляется с помощью кла-
виатуры, расположенной на его лицевой панели.
Перед установкой параметров на преобразователь необходимо подать на-
пряжение питания и нажать на кнопку “DISP-MODE”, при этом на индика-
торе появится порядковый номер параметра Fn00. При нажатии на кнопку
“+” порядковый номер параметра увеличивается на единицу (Fn01, Fn02 и
т.д.), при нажатии на кнопку “-“ – уменьшается на единицу.
Для установки значения параметра необходимо нажать кнопку “ENTER”,
при этом на индикаторе появится значение параметра, которое при необхо-
димости можно изменить кнопками “+” и “-“. После установки необходимо-
го значения параметра следует снова нажать кнопку “ENTER”. Описание
функций параметров приведено в таблице 1.
Таблица 1.
№ Ф-ции |
Значение функции |
Пара- метр |
Значение параметра |
Примечание |
Fn00 |
|
|
|
Настраивается на заводе, не менять |
Fn01 |
Время разгона |
|
0,1…999с. |
|
Fn02 |
Время замедления |
|
0,1…999с. |
|
Fn03 |
Выбор режима работы |
0
1 |
Вперёд/стоп, назад/стоп. Пуск/стоп, вперёд/назад. |
1.Используется только при вне- шнем управлении. На лабора- торном стенде возможен только вариант 0.Команда «назад» игно- рируется при Fn22=1 |
Fn04 |
Установка направления вращения |
0
1 |
Вперёд
Назад |
На панели управления нет кноп- ки «вперёд/назад»,направление вращения с клавиатуры задаётся Fn04.При Fn22=1 вращение на- зад невозможно, Fn04=1 не уста- навливается. |
Fn05 |
Установка кривой «нап ряжение-ча- стота» |
1 2 3 |
См. график рис. 1. |
Средний пусковой момент Высокий пусковой момент Низкий пусковой момент |
Fn06 |
Верхний предел частоты. |
|
1…200 Гц |
Значение частоты как с клавиа- туры преобразователя, так и внешним сигналом устанавлива- ется в пределах, заданных Fn06 и Fn07 |
Fn07 |
Нижний предел частоты |
|
1…200Гц | |
Fn08 |
Частота ско- рости Sp1 |
|
1…200Гц |
При трёхскоростном управле- нии |
Fn09 |
Частота тол- чкового реж. |
|
1…200Гц |
При необходимости иметь фик- сированную скорость при упра- влении внешним сигналом |
Fn10 |
Способ управления |
0
1 |
С клавиату- ры преобраз. От внешних сигналов |
При Fn10=1 возможен аварийный останов с клавиатуры преобразователя. |
Fn11 |
Способ задания частоты |
0 1 2 |
С клавиатуры кнопками «+» и «-« От потенц. или аналог. сигн. 0…10В, 0…20мА От потенциометра или аналог. сигн. 4…20мА |
Таблица 1 (продолжение)
№ ф-ции |
Значение функции
|
Пара- метр |
Значение параметра |
Примечание |
Fn12 |
Частота коммутации |
1… 9 |
От 4 до 15 кГц |
Настройкой частоты коммутации исключают резонансные помехи при наличии находящейся поблизости другой электронной аппаратуры. |
Fn13 |
Коэффициент компенсации момента |
|
0…10% |
Для получения повышенного момента Fn13 увеличивает вы- ходное напряжение |
Fn14 |
Метод останова |
0 1 |
Замедление Свободный выбег |
Если Fn14=0, при поступлении команды на останов преобразо- ватель снижает частоту до уровня, указанного в Fn16, затем частота становится равной 0, а напряжение, заданное в Fn17. По окончании времени, задан- ного в Fn15, преобразователь полностью останавливает двигатель. |
Fn15 |
Время тормо- жения посто- янным током |
|
0…25,5с. | |
Fn16 |
Частота вклю -чения тормо -жения посто янным током |
|
1…10Гц | |
Fn17 |
Напряжение постоянного тока |
|
0…20% | |
Fn18 |
Номинальный ток двигателя |
|
0…200% |
Fn18=(номинальный ток двигателя/номинальный ток преобразователя)*100% |
Fn19 Fn20 |
Режим |
1 1 |
Толчковый режим |
|
Fn19 Fn20 |
Режим |
2 6 |
Трёхскорост- ной |
Sp1- 1-я скорость, Sp2-2-я ско- рость, Sp3-3-я скорость |
Fn21 |
Назначение многофункци- онального выхода |
1 2 3
|
Сигнал работы Заданная частота достигнута Сигнал аварии |
Таблица 1 (продолжение)
Fn22 |
Вращение в обратную сторону |
0 1 |
Разрешено Запрещено |
Перед установкой Fn22=1 необходимо установить Fn04=0 |
Fn23 |
Перезапуск при провалах в питании |
0 1 |
Разрешен Запрещен |
Перезапуск происходит при провалах в питании длительно- стью не более 2сек. |
Fn24 |
Количество попыток перезапуска |
|
0…5 |
При длительности провалов более 2 сек. Если преобразова- тель запрограммирован на за- медление или торможение, про- цедура перезапуска не выполняется. |
Fn25 |
Частота нап- ряжения сети |
010 020 |
50 Гц 60 Гц |
|
Fn26 |
Частота Sp2 |
0…200 Гц |
При трёхскоростном управлении. | |
Fn27 |
Частота Sp3 |