Работа №5. СПОСОБЫ ПУСКА И ТОРМОЖЕНИЯ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ В СИСТЕМЕ ПЧ-АД

 

Цель работы

 

Исследовать возможности и способы пуска и торможения электродвигателя в системе ПЧ-АД

 

Программа работы

 

1. Изучить схему для снятия характеристик системы ПЧ-АД.

2. Подготовить преобразователь к работе.

3. Опробовать способы пуска АД

4. Опробовать способы торможения АД.

 

Пояснения к работе

 

В лабораторной работе используются следующие модули:

– модуль питания стенда (МПС);

– модуль питания (МП);

– силовой модуль (СМ);

– модуль преобразователя частоты (ПЧ).

 

Исследуемый асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором входит в состав электромашинного агрегата, включающего в себя собственно исследуемый двигатель M1, нагрузочную машину - двигатель постоянного тока независимого возбуждения – М2, импульсный датчик скорости М3.

Перед проведением работы при выключенных автоматических выключателях QF1 и QF2 модулей МПС и МП привести модули в исходное состояние:

– переключатель SA1 модуля ПЧ перевести в среднее положение, SA2 – в положение «Скорость», потенциометр RP1 – в крайнее положение против часовой стрелки, установить перемычку между клеммами XS1 и XS2 модуля.

Схема для снятия характеристик системы ПЧ-АД приведена на рисунке 5.1.

Рисунок 5.1 – Схема для снятия характеристик системы ПЧ-АД

Статорная цепь асинхронного электродвигателя подключается к преобразователю частоты. Для контроля тока статора в одну из фаз включен датчик тока.

Преобразователь частоты запитывается напряжением 3x380В от модуля питания.

 

5.1 Подготовка преобразователя частоты

 

При исследовании способов пуска/торможения системы ПЧ-АД преобразователь должен быть настроен на режим работы в разомкнутой системе со скалярным управлением.

Для настройки ПЧ необходимо:

– подать напряжение на ПЧ последовательным включением автоматов QF1, QF2 МПС и МП соответственно;

– сбросить настройки привода на заводские для 50 Гц установкой в параметре 0.00 значения 1233;

– подтвердить установку нажатием кнопки «М»;

– нажать кнопку «Стоп/сброс».

После сброса настроек необходимо установить в преобразователе номинальные данные электродвигателя и произвести автонастройку привода:

– в параметре 0.42 установить число полюсов;

– в параметре 0.43 установить номинальный коэффициент мощности;

– в параметре 0.44 установить номинальное линейное напряжение двигателя;

– в параметре 0.45 установить номинальную скорость двигателя;

– в параметре 0.46 установить номинальный ток двигателя;

– в параметре 0.47 установить номинальную частоту двигателя;

– для разрешения автонастройки установить в параметре 0.40 значение 2;

– разрешить работу привода переключением тумблера SA3 в положение «1».

Преобразователь совершит автонастройку и при успешном окончании сбросит параметр 0.40 в 0;

– после окончания процедуры снять разрешение на работу ПЧ (SA3).

 

5.2 Пробный пуск привода

 

Пробный пуск привода необходимо выполнить для того, чтобы убедиться в правильных настройках ПЧ и возможности плавного задания выходной частоты и напряжения.

Для пробного пука ПЧ необходимо:

– подать разрешение на работу ПЧ (переключатель SA3);

– задать необходимое направление вращения (переключатель SA1);

– установить потенциометром RP1 модуля необходимую частоту вращения, электродвигатель должен разогнаться до скорости, соответствующей установленной частоте;

– опробовать реверс двигателя переведением переключателя SA1 в положение, противоположное установленному ранее;

– остановить двигатель (SA1 в среднее положение);

– убрать разрешение на работу ПЧ.

 

5.3 Исследование способов пуска в системе ПЧ-АД

 

Электропривод переменного тока, выполненный на основе преобразователя частоты инверторного типа, имеет возможность выполнять несколько способов пуска/торможения электродвигателя:

– линейный пуск электродвигателя с заданным темпом;

– пуск электропривода по S-рампе (S-образная диаграмма скорости).

Линейный пуск заключается в разгоне электропривода до заданной скорости с увеличением частоты в зависимости от времени, установленного в настройках ПЧ.

При задании максимального значения частоты время разгона будет равно времени, заданному в параметре 0.03 (2.11). При частоте, меньшей максимальной, время пуска будет рассчитываться по формуле:

где  – время разгона, заданное в параметре 0.03 (2.11), с;

   – заданная частота, Гц;

   – номинальная частота электродвигателя, Гц.

Для опробования линейного пуска электропривода необходимо:

– задать максимальную частоту вращения двигателя потенциометром RP1 модуля ПЧ;

– установить в параметре 0.03 (2.11) требуемое время разгона (0...3200 с);

– выбрать направление вращения двигателя и подать разрешение на работу ПЧ (SA3). Электродвигатель разгонится с заданным темпом до заданной скорости.

Процесс разгона желательно контролировать с помощью осциллографа, подключенного к выходам ПЧН силового модуля.

Процесс разгона по S-рампе заключается в задании динамического момента, требуемого для разгона ПЧ, не постоянным на время разгона, а по определенному закону (Рисунок 5.2).

 

Рисунок 5.2 – Пуск электропривода с применением S-рампы

 

S-рампа включается установкой параметра 2.06 в значение ON. В параметре 2.07 устанавливается предел ускорения S-рампы (0...300с²/100Гц).

Время линейного изменения динамического момента рассчитывается по следующей формуле:

Т=(величина изменения 8-рампы)/(величина рампы),

где величина рампы – время, установленное для разгона (параметр 2.11).

 

5.4 Исследование способов торможения в системе ПЧ-АД

 

Преобразователь частоты обеспечивает несколько способов торможения;

– торможение на выбеге (Coast);

– торможение с заданным темпом (rp);

– торможение по рампе с подпиткой постоянным током (rp.dcl);

– торможение постоянным током с обнаружением нулевой скорости (del);

– торможение инжекцией импульса постоянного тока (td.dcl).

В режиме торможения на выбеге при поступлении команды торможения инвертор отключается и двигатель останавливается на выбеге. После остановки привод нельзя включить на протяжении 1 с.

В режиме торможения по рампе торможение происходит с постоянной времени, равной постоянной времени, установленной в параметре 0.04 (2.21).

При торможении по рампе с подпиткой постоянным током происходит торможение по рампе до нулевой скорости, а затем – подпитка статора постоянным током с уровнем, определяемым параметром 6.06 (в процентах от номинального тока двигателя) на время, установленное в параметре 6.07

(0...25с).

При торможении постоянным током с обнаружением нулевой скорости привод тормозит постоянным током с низкой частоты, а затем торможение продолжается током с уровнем, определяемым параметром 6.06 (в процентах от номинального тока двигателя) на время, установленное в параметре 6.07 (0...25с).

При торможении инжекцией импульса постоянного тока торможение идет с момента подачи сигнала на торможение постоянным током с уровнем, определяемым параметром 6.06 (в процентах от номинального тока двигателя) на время, установленное в параметре 6.07 (0...25с).

При проведении опытов необходимо выполнить следующие действия:

– установить требуемый вид торможения (параметр 6.01);

– подать разрешение на работу ПЧ (переключатель SA3);

– разогнать привод до максимальной скорости, соответствующей номинальной частоте;

– осуществить торможение двигателя (SA1 в среднее положение).

Процесс торможения необходимо фиксировать осциллографом (в комплект поставки не входит), подключенным к выходу ПЧН силового модуля. Для контроля тока статора в цепь статора включен датчик тока силового модуля. К выходу датчика тока можно подключить осциллограф.

 

Контрольные вопросы

 

1. Для чего необходим плавный пуск/торможение?

2. Область применения торможения постоянным током системы ПЧ-АД?

3. Объяснить процесс торможения постоянным током ПЧ инверторного

типа.

4. При торможении с минимальным темпом электродвигатель отдает электроэнергию в инвертор. Эта электроэнергия рассеивается на тормозном сопротивлении звена постоянного тока. Объяснить принцип работы этого звена.

 

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться: