Работа № 2. Динамические характеристики привода с асинхронным двигателем в
разомкнутой системе управления без датчика скорости.
Общие положения.
Динамическими характеристиками называют изменение переменных во времени в переходных процессах по управляющему или возмущающему воздействиям, как правило, при ступенчатом задании этих воздействий.
Наиболее распространенные виды переходных процессов по управляющему воздействию – пуск, остановка, реверс и изменение задания по скорости. Основная динамическая характеристика – диаграмма скорости, представляющая собой совокупность этих интервалов, а основная задача – формирование требуемого характера изменения кривой скорости на каждом из этих интервалов. Вторая важная характеристика – токовая, по ней оцениваются силовые и предельные возможности привода. Изменение других переменных (частоты, напряжения и др.) исследуются по мере необходимости для анализа работы системы управления.
Пуск и остановка двигателя при частотном управлении
Организация пуска двигателя при частотном управлении принципиально отличается от пуска двигателя при питании от сети. При питании от сети пуск двигателя происходит при постоянной частоте напряжения статора сначала на пусковом участке механической характеристики двигателя (при 1 > s > sк), а затем на рабочем (s < sк). На пусковом участке ток статора двигателя многократно превышает номинальный (до пяти- семикратного значения), а ускорение, при прочих равных условиях, определяется только моментом на этом участке характеристики, близком к критическому. Поэтому ускорение близко к максимальному и без специальных средств не может быть уменьшено. Оба указанных обстоятельства являются основными недостатками прямого пуска двигателя.
При питании от преобразователя частоты пуск двигателя всегда происходит только на рабочих участках механических характеристик, благодаря чему исключаются большие пусковые токи. Их максимальные значения ограничиваются задаваемым предельным значением тока преобразователя. Разгон двигателя осуществляется увеличением частоты с заданным темпом, обеспечивающим необходимую плавность. В преобразователях частоты предусмотрена возможность задания темпа в очень широких пределах, а также двух законов изменения частоты – линейного или квадратичного. Наиболее распространенный закон - линейный, но он имеет недостаток – скачки ускорения (удары) в начале и конце пуска и остановки. Исключить их, если они не допустимы, можно использованием квадратичного закона (S - сглаживание).
Остановка двигателя осуществляется аналогично – уменьшением частоты до нуля (или другого значения). При быстрой остановке двигатель переходит в тормозной (генераторный) режим, а при медленной - снижение скорости происходит в двигательном режиме только за счет уменьшения момента.
Показательным является характер изменения тока двигателя. Следует обратить внимание на начальную стадию пуска: после подачи команды «Пуск» разгон начинается не сразу, а только по истечении времени предварительного намагничивания, задаваемого параметром Р323. На этом интервале на обмотку статора подается напряжение постоянного тока и производится предварительное намагничивание двигателя до номинального значения потока, благодаря чему пуск после подачи переменного напряжения начинается при полном потоке. На этом же интервале в течение последних
20 мс производится автоматическое измерение сопротивления обмотки статора. Необходимая величина пускового тока (и момента) задается параметрами Р300 и Р321, а дальнейшее его изменение зависит от заданного темпа разгона. При разгоне двигателя от некоторого начального (не нулевого) значения скорости характер изменения тока существенно отличается. Это наглядно демонстрируется при пуске в две ступени с одинаковым темпом разгона.
Диаграмма скорости
Типовая форма диаграммы скорости – трапеция, наклон боковых граней которой (RAMP) задается как время t11 разгона (остановки) до определенной скорости. В преобразователях фирмы SEW-EURODRIVE она принята равной 3000 об/мин. Фактическое же время разгона до некоторого меньшего значения скорости n1 < 3000 будет пропорционально меньше - в n1/3000 раз. Линейное изменение задания скорости обеспечивается задатчиками интенсивности (Генераторами темпа), а время t11 задается параметрами Р130 ÷133. Их можно задавать раздельно для пуска (UP) и остановки (DOWN) как в одном (CW), так и в другом (CCW) направлениях (рис.1).
Рис.1. Типовая диаграмма скорости. Рис.2. Диаграмма скорости с S-сглаживанием.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
