Установившиеся режимы работы асинхронного двигателя приU/f – регулировании. Осциллограмма процесса линейного увеличения нагрузки

Работа  №3.  Установившиеся режимы работы асинхронного двигателя

приU/f – регулировании.

 Общие положения.

Основная цель работы  –  исследование механических характеристик двигателя и способов их формирования с помощью различных компенсаций (положительных обратных связей по току статора по каналам напряжения и частоты). Кроме этого исследуются роль каждой из компенсаций и их сочетания, а также характер изменения других переменных: тока статора, напряжения и частоты, необходимых для анализа электромагнитных процессов.

Методика снятия характеристик изложена в Главе 4. Нагрузка создается нагрузочной машиной (НМ), а ее линейное увеличение – внутренним задатчиком  преобразователя нагрузочной машины (Р100 = MOTOR.POT.). На рис.1 показана осциллограмма процесса линейного увеличения нагрузки, на которой записаны переменные: момент М, скорость n, ток I, напряжение U. Величина максимального значения момента нагрузки М_НГмакс   задается в НМ параметром Р430. Темп (время) нарастания момента нагрузки до М_НГмакс  задается параметром Р150. Для получения более высокого качества осциллограмм время нарастания нагрузки следует назначать максимальным (50с) на низких частотах, уменьшая его до 15с при более высоких частотах.  Время сброса нагрузки задать параметром Р151, равным 0,2 ÷ 0,5с (для сокращения времени эксперимента). 

   Рис.1.  Осциллограмма процесса линейного увеличения нагрузки.

Порядок выполнения операций одинаков при снятии всех характеристик:

1) На пульте управления нагрузочной машиной: включением тумблеров: DI10 и DI14 (при отключенных тумблерах DI11, DI12, DI13) задается  режим «Снятие механических характеристик» программы автоматизации проведения эксперимента; тумблерами DI00 и DI01 дается разрешение на работу нагрузочной машины после запуска программы.

2) На пульте управления асинхронным двигателем: включением тумблеров: DI00 – снимается блокировка преобразователя,  DI01 – дается разрешение на пуск асинхронного двигателя, DI02, DI03 – задается требуемое значение скорости, DI04 – направление вращения;

3) Все последующие операции выполняются на пульте управления асинхронным двигателем: сначала тумблером DI04 производится пуск двигателя в заданном направлении вращения (CСW/STOP), а затем тумблером DI05 запускается процесс увеличения нагрузки и одновременно – процесс записи. Он заканчивается автоматическим сбросом нагрузки до нуля при достижении моментом нагрузки значения М_НГмакс или при снижении скорости до нуля. Благодаря этому исключаются «опрокидывание двигателя» и его разгон в противоположном направлении. Осциллографирование заканчивается после окончания заданного времени записи автоматически.

Для снятия следующей характеристики нужно отключить DI05.       

Внимание! Все преобразователи частоты снабжены функцией защиты от перегрузок по току, осуществляемой «задержанной обратной связью по току». Эта обратная связь после достижения током значения I_пред, заданного параметром Р303 «Предельный ток» преобразователя, начинает уменьшать частоту и пропорционально ей напряжение. Уменьшением напряжения ограничивается рост тока, а уменьшение частоты приводит к снижению скорости до нуля.

По этой причине возможны два варианта окончания процесса:

а) При увеличении нагрузки скорость снижается в соответствии с видом механической характеристики вплоть до снижения скорости до нуля, при этом ток не достигает значения I_пред, и сброс происходит без срабатывания защиты. Снятая кривая соответствует всей механической характеристике, в том числе и после критической точки. Этот случай типичен, например, для работы привода без компенсаций при меньших частотах. б) Критический момент достаточно большой.  При линейном нарастании момента нагрузочной машины, ток статора асинхронного двигателя, возрастая,  достигает предельного значения I_пред, после которого начинает действовать защита, а двигатель работать на так называемой экскаваторной характеристике. Но это уже другая характеристика, и при обработке осциллограмм значения всех переменных при I › I_пред  использовать не следует. Если записывается кривая частоты, то начало действия защиты проще определить не по I_пред, а по началу процесса уменьшения частоты.

Запись производится в преобразователе асинхронного двигателя. Порядок работы с программой осциллографирования SCOPE описан в Главе 3 (п.3.4).

Названия переменных задаются в окне «Measurement Value». Лучше придерживаться назначений в последовательности, указанной в приводимой ниже таблице: