3.3. Функциональная схема скалярного частотного управления

Функциональная схема частотного электропривода «Danfoss FC – 302», реализующая различные законы управления класса приведена на рис. 3.5. Схема имеет два режима управления: местное и дистанционное. При местном управлении задание рабочей скорости определяется опорной частотой, а управление пуском и остановом двигателя производится спанели управления преобразователя. При дистанционном управлении скорость двигателя определяется аналоговым задающим напряжением от внешнего потенциометра– «скорость». Задающее напряжениепреобразуется в код частотыпреобразователем «напряжение – частота» (ПНЧ), а затем в сигнал управленияпреобразователем «частота – напряжение» (ПЧН). Преобразователь «частота – напряжение» формирует также закон изменения напряжения регулирования в функции частоты, чем и устанавливает один из принятых способов частотного регулирования класса.

Прямой координатный преобразователь (ПКП) осуществляет последовательные преобразования от вращающейся декартовой системы координат ,к неподвижной –c координатными осями ,, а затем к трехфазной –A, B, C системе координат. Графическая иллюстрация последовательности преобразования вектора в составляющие напряжения вращающейся системы координат ,, а затем в составляющие неподвижной системы координат,приведена на рис. 3.6.

Рис. 3.5. Функциональная схема скалярного частотного

управления скоростью асинхронного двигателя

Прямое координатное преобразование напряжений производится в соответствии со следующими соотношениями:

, (3.17)

, (3.18)

(3.19)

где  – угол между вращающимися , и неподвижными, осями координат.

Рис. 3.6. Представление вектора во вращающейся

и неподвижной системах координат

Преобразование напряжений из неподвижной системы координат ,в трехфазнуюпроизводится в соответствии со следующими соотношениями:

(3.20)

На рис. 3.7. приведена графическая иллюстрация преобразования составляющих напряжений неподвижной системы координат ,в трехфазнуюA, B, C.

Рис. 3.7. Преобразование неподвижной

системы координат , в трехфазную A,B,C

3.4. Реализация скалярного частотного управления преобразователем частоты Danfoss fc – 302

Перед непосредственным включением стенда все автоматы и переключатели должны находиться в следующих положениях:

• автоматы QF1,QF2,QF3 – в горизонтальном положении;

• переключатели S1,S2 иS5,S6 – в вертикальном положении;

• переключатели S3,S4 – повернуты влево.

Все регулировочные потенциометры необходимо установить в крайнее левое положение – повернуть до упора против часовой стрелки.

Для включения лабораторного стенда и предварительной подготовки электроприводов необходимо включить общий автомат QF1 питания стенда. Должна загореться сигнальная лампочка.

Включить автомат QF2 питания преобразователя частотыDanfossFC– 302. Загорается сигнальная лампочка. Включаетсяместная панель управленияпреобразователя частотыDanfossFC– 302, а непосредственно на нем начинают мигать индикаторные светодиоды.

Если на средней строке дисплея местной панели управленияпоявилась информация «Аварийный сигнал», то необходимо выключить блокировку преобразователя частотыDanfossFC– 302. Для снятия блокировки переключательS1 необходимо повернуть по часовой стрелке, при этом индикаторная лампочка на переключателеS1 гаснет. После чего необходимо нажать кнопку «» на клавиатуреместной панели управления. Блокировка преобразователя частотыDanfossFC– 302 снимается и на дисплее появляется информация о текущих параметрах преобразователя частоты, например:

В случае если на нижней строке дисплея местной панели управленияпоявилось сообщение «Местное», то необходимо нажать клавишу «». В дальнейшем подача команд «Старт» (КнопкаSB1 стенда) и «Стоп» (кнопкаSB2 стенда), а также управление скоростью и моментом привода необходимо производить с потенциометров лабораторного стенда.

Преобразователь частоты DanfossмоделиFC– 302 позволяет реализовать скалярное частотное регулирование скорости асинхронного двигателя. Выбор преобразователем соответствующего метода управления производится константами 1 – 00 и 1 – 01. Для инициализации скалярного частотного управления константам 1 – 00 и 1 – 01 необходимо присвоить значения, равные [0]. Для выбора системы управления электроприводом необходимо нажать кнопку «»местной панели управления.На дисплее появится сообщение

Константы 1 – 00 и 1 – 01 находятся в первой группе параметров меню «». С помощью навигационных клавишклавиатурыместной панели управлениявыбираем первую группу параметров меню. Для входа в первую группу меню нажимаем кнопку «ОК» на пультеместной панели управления. Попадаем в группу параметров «Нагрузка/двигатель». Появляется картинка:

Выбираем подгруппу параметров настройки «Общие настройки» с помощью навигационных клавишклавиатурыместной панели управленияи нажимаем кнопку «ОК». Появляется картинка:

В константу 1 – 00 вводим параметр «[0] – Разомкнутый контур скорости». Для чего нажимаем кнопку «ОК». Таким образом, из всего многообразия систем электроприводов, заложенных в преобразователь «DanfossFC– 302» выбирается разомкнутая структура частотно-регулируемого электропривода. Для подтверждения ввода константы вновь нажимаем кнопку «ОК».

Если в квадратных скобках установлено число, отличное от [0], то при нажатии кнопки «ОК» инициируется константа . Нажатием навигационных клавишклавиатурыместной панели управленияустанавливаем [0]. Для подтверждения выбора константы [0] нажимаем кнопку «ОК».

Для выбора частотного управления класса необходимо на пульте местной панели управленияустановить значение константы «» равным нулю: «».

Возвращаемся в подгруппу параметров настройки . Для чего нажимаем навигационную клавишу. На экране дисплея появляется сообщение:

Нажимаем клавишу «ОК». Навигационными клавишами в квадратных скобках устанавливаем. Подтверждаем выбор нажатием кнопки «ОК». На экране дисплея появляется сообщение.

Для установки закона управления класса необходимо выбрать в группеподгруппу команд «». Для чего нажатием кнопки «Back» возвращаемся в группу команд «». На экране дисплея появляется сообщение

С помощью навигационных клавиш выбираем подгруппу команд «Настр. нзав. от нагр.». Нажатием кнопки «ОК» инициируем эту подгруппу. На экране дисплея появляется сообщение:

Аппроксимация кривой настройки закона управления класса производится в преобразователе «DanfossFC– 302» поточкам свободным их выбором. Например, для закона управлениянеобходимо установить как минимум две точки аппроксимации прямой, которую предварительно необходимо вычислить или (и) построить график. График строится по закону прямой пропорции. Как вариант на рис. 3.8 приведена прямая линия, аппроксимирующая закон управления.

Рис. 3.8. Пример аппроксимации зависимости

Инициируем нулевую точку настройки прямой закона управления нажатием кнопки «ОК». На экране дисплеяместной панели управленияпоявляется сообщение, установленное фирмойDanfoss«по умолчанию».

Это сообщение устанавливает в ячейку памяти 1–55 одну координату нулевой точки – напряжение. Для изменения значения координаты необходимо, нажатием кнопки «ОК» местной панели управления, инициировать строку напряжения. С помощью навигационных клавишустановить требуемую цифру в выделенном разряде значения напряжения. Изменение разряда числа производится с помощью навигационных клавиш. Для подтверждения установленного числа нажимаем кнопку «ОК». Набранное значение напряжения установилось. При этом предыдущее значение напряжения отображается в правом нижнем углу дисплеяместной панели управленияв качестве информации.

Для установки второй координаты точки [0] необходимо выбрать координату , перейдя к подгруппе параметров 1–56. Для чего нажимаем навигационную клавишуили. На экране дисплея появиться сообщение.

Инициируем доступ к изменению параметра 1–56 нажатием кнопки «ОК». С помощью навигационных клавиш иустанавливаем требуемую частоту. Подтверждаем установленную частоту нажатием кнопки «ОК».

Для того чтобы выбрать вторую точку настройки прямой закона управления возвращаемся в подгруппу параметров «Настр. нзав. от нагр.» нажатием кнопки «Back». На экране дисплея появляется сообщение:

Выбираем точку настройки 1 (– точка [1]). С помощью навигационных клавишперемещаем курсор в строку– точка [1]. Инициируем точку настройки [1] нажатием клавиши «ОК». А далее повторяем операции по вводу координат напряженияВ и частотыHzв точку настройки 1.

По окончании установки закона управления необходимо выйти из меню программирования на верхний уровень. Для чего нажимаем кнопку «Status» На экране дисплеяместной панели управленияпоявляется сообщение

Затем с помощью потенциометра R1 – «Скорость» электропривода №1 – «DanfossFC– 302» устанавливаем требуемую скорость в % от номинальной, например, 45,8%. Установленную скорость контролируем по показаниям дисплеяместной панели управления. На экране появится сообщение:

После чего можно нажатием кнопки «SB1» панели управления лабораторным стендом подать команду на движение электропривода.

Для изменения направления вращения двигателя необходимо переключатель S2 повернуть вправо. На переключателе загорится сигнальная лампочка, подтверждающая изменение направления вращения. Кроме того, на экране дисплеяместной панели управлениясменится направление стрелки (см. верхнюю строку дисплея). Состояние дисплея после всех переключений:

Останов привода осуществляется нажатием кнопки панели управления лабораторным стендом «SB2» – «Стоп».

Экстренный останов электропривода может осуществляться с местной панели управленияпреобразователем нажатием кнопки «off», которая имеет приоритет перед всеми остальными командами.

В преобразователе «DanfossFC– 302» предусмотрен режим блокировки, который снимает импульсы управления с инвертора преобразователя. Для блокировки преобразователя необходимо установить переключатель «S1» панели управления лабораторным стендом в вертикальное положение.

В электроприводе с преобразователем «DanfossFC– 302» частотное регулирование скорости выполняется по разомкнутой структурной схеме и является частным случаем более сложного электропривода, в котором предусматриваются сигналы обратной связи для компенсации момента и скольжения. Для рассматриваемой функциональной схемы (рис. 3.5) коэффициенты компенсации момента и скольжения необходимо установить равными нулю.

Нажимаем кнопку «»местной панели управленияпреобразователем, выбираем группу параметров «» и нажимаем кнопку «ОК». С помощью навигационных клавишвыбираем внутри группы «» подгруппу «». Нажимаем кнопку «ОК». На экране дисплеяместной панели управленияпоявляется сообщение

Нажимаем кнопку «ОК» и с помощью навигационных клавиш иустанавливаем вместо 100% значение 00.0%. Для подтверждения настройки вновь нажимаем кнопку «ОК».

Аналогично сбрасываем в 00.0% параметры ячеек «» и «».

Электропривод подготовлен для исследования законов регулирования класса .