2020-04-07
84
Система "перетворювач частоти з інвертором напруги – асинхронний двигун" ПЧІН-АД показана на рисунку 7.1. Перетворювач частоти складається з некерованого випростувача В, на виході якого є постійна напруга Ud1. Цю напругу прикладають до контуру з тиристорним періодичним комутатором ТПК постійного струму та зворотним діодом D. На виході цього контуру отримуємо імпульсне регульовану напругу. Конденсатор С виконує функцію фільтра і одночасно відділяє тиристорний комутатор ТПК від інвертора ІН з примусовою комутацією. Інвертор напруги ІН циклічно, з частотою перемикань fc, подає напругу Ud на вихідні затискачі, до яких ввімкнений асинхронний двигун АД. Під дією такої напруги в асинхронній машині протікає трифазний струм, який створює обертове магнітне поле. Синхронна швидкість, а також, швидкість обертання вала двигуна є пропорційні частоті перемикань інвертора fc.
У режимі двигуна напруга Ud і струм Id спрямовані однаково. Струм Id пропорційний активній складовій струму статора (Id ~ IA cos φ1). У генераторному режимі напрям струму змінюється на протилежний, а гальмівна енергія розсіюється на резисторі RH. Рекуперація енергії в такій схемі неможлива, оскільки немає зворотного випростувача.
|
|
|
Темп зміни значення f3 обмежується інтегратором l задавача інтенсивності. Пристрій 2 визначає амплітуду і полярність заданої напруги Ud3. Регулятор напруги 3 порівнює значення заданої Ud3 з дійсним значенням напруги Ud і видає сигнал на пристрій 4 відкривання тиристорів комутатора ТПК з метою стабілізації напруги Ud
на заданому рівні. Значення заданої напруги Ud3 подається через функціональний генератор 5 на вхід перетворювача напруга-частота 6, а далі розподільником імпульсів 7 формується частота інвертора напруги ІН так, щоб потік в двигуні, незалежно від навантаження, залишався постійним. Нижче частоти статора fc < 3Гц точне вимірювання значення напруги ускладнене, що значно зменшує діапазон зміни швидкості обертання двигуна.
Кутова швидкість двигуна регулюється зміною напруги Ud і відповідною їй зміною частоти напруги статора fc. Залежно від знака сигналу, поданого з пристрою 2 на розподільник імпульсів 7, останній формує систему сигналів керування так, що коли струм Іс досягне максимального значення Іmах, напруга і відповідна частота напруги статора зменшаться внаслідок дії регулятора струму 8 (обмеження за струмом). Це зменшення відбувається до моменту досягнення двигуном стабільної роботи при допустимому струмі ІC. Завдяки цьому виключається стопоріння двигуна і забезпечена робота з номінальним моментом. Зі зменшенням навантаження швидкість двигуна відновлюється до встановленого значення. Струм І,mах вибирається з умови допущення короткотривалого (близько 5-10 с) перевантаження перетворювача частоти в межах 1.1-2.0 значення номінального струму Idн. При зміні навантаження в таких межах компенсація зміни
|
|
|
19
швидкості обертання двигуна відбувається зміною частоти за допомогою блока 9, який називають компенсатором ковзання.
Рисунок 7.1 - Система ПЧІН-АД
Механічні характеристики такого приводу показані на рисунку 7.2. Максимальна швидкість обертання двигуна визначається максимальною вихідною частотою інвертора. Для стандартних асинхронних двигунів максимальна частота приймається в межах 100-150 Гц. Тому двигуни номінальної частоти 50 Гц можуть працювати з ослабленим потоком в діапазоні 1: 2–3. На рисунку 1.6 показано граничні параметри приводу для fmin = 100 Гц.
Рисунок 7.2 – Механічні характеристики АД зі схеми рисунку 7.1
Хід роботи
1. Засвоїти схему ввімкнення частотного перетворювача
2. Провести введення параметрів програми: швидкість, часу пуску та зупинки та ін. та провести запуск установки
3. Скласти звіт проведеної роботи.
Рисунок 7.3 – Схема ввімкнення частотного перетворювача
