- •Введение
- •1. Асинхронный двигатель как объект управления
- •1.1.1. Понятие обобщённого пространственного вектора
- •1.1.2. Потокосцепления электрической машины
- •1.1.3. Уравнения статора и ротора в векторной форме
- •1.1.4. Обобщённая электрическая машина
- •1.2 Асинхронный короткозамкнутый двигатель
- •1.2.1 Уравнения короткозамкнутого АД
- •Эта функция имеет экстремумы при скольжении
- •1.2.4.1 Круговая диаграмма АД при питании от источника тока
- •1.2.4.2 Токи намагничивания и ротора
- •1.2.4.3 Электромагнитный момент
- •1.2.6 Модель АД при импульсном питании.
- •2. Частотное управление асинхронным двигателем
- •2.1. Модульное управление
- •Ток статора
- •Вид нагрузки
- •Закон
- •2.1.3.2 Управление с постоянным критическим моментом
- •2.1.4 Замкнутые системы частотного управления
- •2.2. Векторное управление
- •2.2.1 Трансвекторное управление (FOC)
- •2.2.1.2 Модель АД, управляемого током статора
- •2.2.1.3. Модель АД, управляемого напряжением статора
- •2.2.1.5. Особенности настройки регулятора скорости
- •2.2.2. Прямое управление моментом (DTC)
- •2.3 Преобразователи частоты для асинхронного электропривода
- •2.3.1 Основные типы преобразователей
- •2.3.2 Широтно-импульсные преобразователи
- •2.3.2.3 Пространственно-векторная модуляция
- •2.3.3.1 Подключение преобразователя
- •2.3.3.2. Основные характеристики и функции
- •Приложение 1.
- •Основное свойство симметричных m-фазных систем
- •Приложение 2.
- •Обобщённый вектор в симметричной m–фазной системе
- •Приложение 3.
- •Приложение 4.
84 |
Современные преобразователи частоты |
типа нагрузки, т.е. работа с постоянным располагаемым моментом, с переменным моментом, в режиме энергосбережения. Вся внутренняя обработка информации в ПЧ обеспечивается микропроцес-
сором. В высококачественных устройствах для повышения быстродействия используется параллельная обработка несколькими процессорами. Преобразователи частоты имеют карты расширения функций, позволяющие управлять приводом с помощью ПК, через Internet, создавать сложные взаимосвязанные системы приводов с обменом информацией между ними.
Типичная комплектация ПЧ показана на рисунке 2.41. Она включает собственно преобразователь (1.2); диалоговый терминал (1.3), который может устанавливаться на преобразователе или отдельно на крышке шкафа, а также на удалении в несколько метров, соединяясь с преобразователем телефонным кабелем; комплект Power Suite для миникомпьютера (1.4); программное обеспечение Power Suite для ПК (1.5); различные карты расширения (5). Набор карт расширения позволяет индивидуализировать применение ПЧ. Это могут быть: карты входов-выходов, позволяющие увеличить их число и адаптировать к имеющемуся оборудованию; коммуникационные карты, позволяющие организовать обмен информацией процессора ПЧ с внешними устройствами, имеющими другие шины и протоколы; а также прикладные карты, в основном предназначенные для раздельного управления приводами в многодвигательном приводе.
2.3.3.1 Подключение преобразователя
Основная схема подключения ПЧ показана на рисунке 2.42. Преобразователь может питаться как от трехфазной, так и от однофазной сети. Для мощных ПЧ допускается подключение только к трехфазной сети. В обоих случаях присоединение осуществляется через быстродействующий автоматический выключатель и контакты L1K L3 . Время-токовая характеристика выключателя должна
быть класса B , т.е. с максимальным быстродействием. Некоторые изготовители рекомендуют также последовательно с выключателем устанавливать быстродействующие плавкие вставки.
В приводах ответственных механизмов с редкими включениями после автоматического выключателя устанавливают контактор с цепью управления, питающейся от одной из фаз сети.
Современные преобразователи частоты |
85 |
Рис. 2.42. Общая схема подключения преобразователя частоты
Для ограничения токов на сетевом входе ПЧ устанавливают сетевые дроссели (СД). Мощные преобразователи (>10-15 кВт) имеют встроенные СД. Для остальных СД поставляются в качестве дополнительного оборудования в случае необходимости.
Двигатель подключается к контактам U , V , W непосредственно или через
контактор. Контактор используют в основном в ответственных приводах с частыми включениями. Кроме того, если кабель подключения двигателя более 50 м, то для ограничения du / dt и снижения уровня помех между преобразователем и двигателем устанавливают выходные дроссели или LC фильтр.
Если в ПЧ не предусмотрен режим инвертирования во входном выпрямителе, то для рассеяния энергии при торможении используют внешний тормозной резистор, мощность которого определяют по длительности тормозного режима, времени цикла и моменту, действующему на валу. Тормозные резисторы являются дополнительным оборудованием и обычно производятся фирмами изготовителями ПЧ. Некоторые ПЧ допускают для машин малой мощности режим торможения с моментом до 30% от номинального без подключения тормозного резистора.
Информационные контакты подключения функционально делятся на четыре группы: дискретные входы; дискретные выходы; аналоговые входы и аналоговый выход.
Дискретные или логические входы ( LI1K LI 4 - Logic Input) используют для дискретного управления ПЧ. Функции входов назначаются пользователем при настройке. Для повышения помехозащищенности в них используются логические сигналы высокого уровня («0» – < 5В, «1» – > 11 В и напряжение питания
24 В).
Дискретными выходами являются контакты реле R1, срабатывающего при всех аварийных режимах преобразователя, и реле R2 , функция которого назна-