Описание преобразователя частоты. Функциональная схема преобразователя. Сетевой выпрямитель. Формирование импульсов управляющего напряжения для вентилей инвертора, страница 2

Тормозной прерыватель (ТП) в комбинации с тормозным резистором RT позволяет приводу работать в 4-квадрантном режиме, т.е. двигатель может работать в двигательном и тормозном режимах в обоих направлениях вращения. Перевод двигателя из двигательного режима в тормозной сопряжен с необходимостью преобразования и использования кинетической энергии, накопленной во вращающихся маховых массах.

Рис.2.3. Кривые изменения напряжения на конденсаторе (вверху) и мощности тепловых потерь.

Кинетическая энергия преобразуется двигателем в электрическую энергию переменного тока, а затем инвертором в энергию постоянного тока. Однако в сеть через выпрямитель из-за односторонней проводимости вентилей она передаваться не может и накапливается в конденсаторе, что сопровождается увеличением напряжения на нем, как это показано в верхней части рисунка. Для исключения пробоя изоляции конденсатора это напряжение необходимо ограничить, что достигается включением тормозного прерывателя при определенной величине напряжения на конденсаторе Uz (BRC EIN), которое измеряется блоком управления ТП, и подключения параллельно конденсатору тормозного резистора RT. Конденсатор начинает разряжаться, а напряжение на нем снижаться до заданного значения Uz (BRC AUS), при котором блок управления отключает ТП. При протекании тока через RT в нем выделяется тепловая энергия (нижняя часть рисунка). В дальнейшем процесс циклически повторяется и продолжается до окончания процесса снижения скорости. Таким образом, кинетическая энергия почти полностью преобразуется в тепловую, которая выделяется в тормозном резисторе RT.

            Блок ограничения тока выполняет две функции: защиту двигателя от опрокидывания при работе в зоне ослабления поля (на частотах выше базовой), а также ограничение тока преобразователя при пуске. Защита от опрокидывания сводится к ограничению максимальной частоты fsetp max, которая автоматически снижается при достижении током установленного максимального значения Imax. Защита преобразователя от перегрузок производится ограничением темпов ускорения или замедления при достижении током значения Imax. Величина Imax может задаваться извне Iext или соответствующим параметром Меню Iint. С ним сравнивается измеряемое текущее значение тока статора двигателя Iасt.

Блок управления двигателем (БУД) предназначен для формирования сигналов задания по частоте и напряжению (или току) для ШИМ-модулятора. Он является основным интеллектуальным блоком преобразователя частоты, в котором производятся: обработка сигналов задания и обратных связей; формирование управляющих воздействий для систем управления различного функционального назначения (стабилизации скорости, позиционирования, синхронного управления и т.п.);  вычислительные операции с использованием математических моделей двигателя и электромагнитных процессов, связанные с реализацией избранного способа частотного регулирования и ряд других операций, определяющих качество работы всего преобразователя частоты. Отличие преобразователей различных фирм – производителей связано именно с этим блоком.

Ниже рассматриваются функциональные схемы, основные отличия и особенности тех частей блока управления двигателя, в которых реализуются различные способы частотного регулирования на примере преобразователя MOVIDRIVE  MDX61B, выпускаемого фирмой SEW-EURODRIVE.

2.2.  Приводной преобразователь MOVIDRIVE  MDX61B.

Вся необходимая информация о преобразователях на русском языке – их устройство, технические данные, правила монтажа, порядок ввода в эксплуатацию, Меню параметров и др. имеется в «Инструкции по эксплуатации преобразователей MOVIDRIVE  MDX60В/61B». Более подробная информация о них, содержащая, кроме того: пояснения к параметрам, рекомендации по выбору двигателей и преобразователей, указания по проектированию приводов и др. – в издании «Приводной преобразователь MOVIDRIVE  MDX60В/61B. Системное руководство». В данном разделе приводится только часть этой информации, необходимая для выполнения  предполагаемых исследований.

2.2.1.  Общие сведения о преобразователях  MOVIDRIVE MDX61B.