Лабораторная работа №3

ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМ «ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ЧАСТОТЫ – АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ»
С КОМПЕНСАЦИЕЙ МОМЕНТА

Цель работы: получить практические навыки настройки преобразователя частоты «Danfoss FC – 302», исследовать работу электропривода, выполненного по системе «преобразователь частоты – асинхронный двигатель» с компенсацией момента.

Общие положения

Теоретически и практически доказано, что в классе законов невозможно одновременно обеспечить удовлетворительные механические и энергетические характеристики в широком диапазоне скоростей и изменения нагрузки. Основная причина этого – возрастание влияния активного сопротивления обмотки статора при снижении частоты питающего напряжения. В асинхронных частотно регулируемых электроприводах со скалярным управлением, кроме законов регулирования класса , получили применение и другие законы регулирования. Схема замещения асинхронной машины, пригодная для анализа как установившихся, так и переходных режимов работы при любой частоте питающего напряжения обмоток статора приведена на рис. 4.1.

Рис. 4.1. Схема замещения асинхронной машины в

установившемся режиме при частотном управлении

В соответствии со схемой замещения (рис. 4.1) можно записать следующие уравнения:

(4.1)

(4.2)

. (4.3)

Таким образом, компенсируя падения напряжения на сопротивлениях , , и , можно получить частотные законы регулирования скорости классов , , .

В соответствии с уравнениями математической модели асинхронного двигателя в неподвижной системе координат, условие поддержания постоянного соотношения между ЭДС и частотой напряжения статора в статике является и условием стабилизации потокосцепления статора . Регулирование класса – это регулирование с постоянным потокосцеплением в воздушном зазоре , а регулирование класса – регулирование с постоянным потокосцеплением ротора.

Если при изменении нагрузки на валу двигателя поддерживать постоянными соответствующие значения ЭДС или , то механические характеристики асинхронного двигателя получат вид, показанный на рис. 4.2.

Рис. 4.2. Механические характеристики асинхронного двигателя при различных законах регулирования:

1 – ; 2 – ; 3 – ; 4 –

Анализ механических характеристик, приведенных на рис. 4.2, показывает, что для стабилизации скорости при изменении нагрузки на валу двигателя предпочтение следует отдавать методу регулирования с . Однако такое регулирование предполагает повышение напряжения по сравнению с номинальным при всех значениях нагрузки, что в большинстве случаев приводит к насыщению магнитной цепи асинхронного двигателя и его перегреву. Поэтому на практике наибольшее распространение получили такие способы частотного регулирования скорости, как: ; ; . При регулировании скорости в классе законов необходимо повышать фазное напряжение только на величину падения напряжения на активном сопротивлении обмотки статора, а способ регулирования скорости асинхронного двигателя получил называние – частотное регулирование с компенсацией момента ( – компенсацией).

Реализация управления, компенсирующего падения напряжения на активном сопротивлении статора возможна как по отклонению, так и по возмущению, со скалярной или векторной компенсацией.