Файл: Дипломного проекта Моделирование режимов работы частотно регулируемого электропривода в среде.pdf

51 4 Пуск асинхронного двигателя на лабораторном стенде Интеграл В данной главе рассматриваются режимы работы лабораторного стенда Интеграл. Для этого запускается сам лабораторный стенд и программа FR-Configurator на персональном компьютере стенда. В программе проводится инициализация асинхронного двигателя, настройка параметров стенда, а также выбираются выходные величины, зависимости от времени которых будут построены в виде графиков. После настройки стенда существует несколько способов реализации режимов работы системы электропривода. Самым удобным является запуск электродвигателя через программное обеспечение FR-Configurator. Для этого в программе присутствует задатчик частоты, на которую будет выходить электродвигатель, и кнопка «Start», приводящая электропривод в движение. Вовремя работы стенда, в программе FR-Configurator строятся необходимые графики выходных параметров. В данном случае нас интересуют разгонная характеристика, график электромагнитного момента навалу двигателя и график тока статора. Также присутствует сводная таблица выходных параметров (выходная мощность, выходной ток, скорость вращения ротора, момент навалу двигателя и т.д.), которая также позволяет более подробно произвести анализ режимов работы частотно-регулируемого электропривода. Результатами проведенной работы являются графики разгонных характеристик, токов статора и моментов навалу электродвигателя при изменении частоты питающего напряжения, близкие к расчетным. При понижении частоты питающего напряжения электродвигатель развивает меньшую скорость, имеет меньшие пусковые токи и моменты, что благоприятно влияет на сеть электроснабжения. После пуска двигателя имеется возможность двузонного регулирования, то есть повышения и понижения

52 частоты питающего напряжения относительного номинальной частоты электродвигателя 50 Гц. При изменении частоты также изменяется и напряжение, подводимое к выводам обмоток статора, это видно из выражения 4.1:
????
1
≈ ????
1
= 4,44 ∙ Ф ∙ ????
1
∙ ????
1
∙ об)
Следовательно, вместе с подводимым напряжением к выводам обмоток статора, также изменяется ток статора, а, значит, изменяется и потребляемая двигателем мощность. То есть припуске двигателя на частоте, меньше номинальной, наблюдается уменьшение переменных потерь мощности электродвигателя. Также при запуске электродвигателя с помощью полупроводникового преобразователя частоты уменьшаются вибрации, производимые двигателем, вследствие уменьшения скорости вращения и момента навалу, что увеличивает срок службы оборудования. Уменьшение пусковых токов электродвигателя позволяет осуществлять запуск одновременно нескольких систем электроприводов без просадок сети электроснабжения.

53 5 Техника безопасности при работе с лабораторным стендом Интеграл В данной главе рассматриваются инструкции по безопасности, которые необходимо соблюдать при монтаже, эксплуатации и обслуживании лабораторного стенда Интеграл. При несоблюдении данных инструкций, манипуляции, производимые со стендом, могут привести к травмах или к смерти, а также к повреждению полупроводникового преобразователя частоты, асинхронного электродвигателя и приводного оборудования. Все работы по монтажу и технологическому обслуживанию лабораторного стенда должны производиться квалифицированным персоналом, имеющим 3 группу допуска по электробезопасности. Прикосновение к токоведущим элементам стенда может привести к смертельному исходу, даже если оборудование отключено от сети. При работе с токоведущими частями убедитесь, что отключены входы напряжения как сетевого питания, таки любые другие, отсоединен кабель электродвигателя. Перед началом электромонтажа или других работ с преобразователем частоты необходимо отключить напряжение питания и подождать не менее 10 минут. Это время необходимо для того, чтобы после отключения напряжения питания конденсаторы успели разрядиться до безопасного уровня напряжения. Длина проводки не должна превышать 500 м, а при векторном управлении нельзя превышать длину 100 м. Преобразователь частоты и двигатель должны быть заземлены надлежащим образом. Запрещается использовать нулевой провод в качестве заземления. Кнопка отключения на пульте оператора не выполняет функции защитного выключателя. Она не отключает преобразователь стенд от сети и не гарантирует пропадание напряжения между преобразователем и двигателем.

54 Не используйте для запуска и останова преобразователя силовые контакторы – всегда используйте для того пусковые сигналы STF и STR. Перед началом работ должны быть проведен инструктаж с правилами техники безопасности при работе с электрическим током и правилами оказания первой помощи при поражении электрическим током.

55 Заключение Согласно техническому заданию ВКР (выпускной квалификационной работы) было произведено моделирование режимов работы частотно- регулируемого электропривода в среде Simulink. А также была проведена работа на лабораторном стенде Интеграл, состоящем из полупроводникового преобразователя частоты Mitsubishi FR-A741, асинхронного двигателя ELDIN
A100F4БУЗ и персонального компьютера. В результате работы было выявлено преимущество применения преобразователя частоты в асинхронном электроприводе. Для подтверждения результатов проведенной работы были смоделированы прямой пуск рассматриваемого электродвигателя и пуск электродвигателя с применением преобразователя частоты. Перед моделированием режимов работы частотно-регулируемого электропривода был произведен расчет необходимых параметров электродвигателя ELDIN
A100F4БУЗ. Можно утверждать, что данный метод анализа целесообразности применения преобразователей частоты в различных асинхронных электроприводах насосных станций, лифтовых и подъемных установок и т.д. позволяет качественно дать оценку необходимости применения частотно- регулируемого электропривода с целью снижения потребляемой электроэнергии и увеличения срока службы оборудования и механизмов электропривода.
В разделе, посвященном технике безопасности при работе с лабораторным стендом Интеграл, были описаны требования к монтажу, технологическому обслуживанию и эксплуатации данного стенда.

56 Список использованной литературы
1. Браславский И. Я. Энергосберегающий асинхронный электропривод
Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / И.Я. Браславский, З. Ш.
Ишматов, В. Н. Поляков Под ред. И. Я. Браславского. – М Издательский центр Академия, 2004. – 256 с.
2. Лихачев В. Л. Электродвигатели асинхронные / В. Л. Лихачев. – М
СОЛОН-Пресс, 2003. – 304 с. (Серия Ремонт, выпуск 60.)
3. Семёнов АС. Моделирование режимов работы электроприводов горного оборудования монография / АС. Семёнов, Н. Н. Кугушева, В. М. Хубиева. –
Saarbrücken: LAP LAMBERT Academic Publishing, 2013. – 112 с.
4. Аксенов МИ. Моделирование электропривода Учебное пособие / МИ. Аксенов. - М Инфра-М, 2014. – 104 c.
5. Юдович В. И. Энергосбережение и автоматизация производства в теплоэнергетическом хозяйстве города. Частотно-регулируемый электропривод Учебное пособие / В. И. Юдович. - СПб.: Лань, 2013. – 176 c.
6. Фролов Ю. М. Регулируемый асинхронный электропривод Учебное пособие / Ю. М. Фролов, В. П. Шелякин. - СПб.: Лань, 2018. – 464 c.
7. Епифанов А. П. Электропривод Учебник / А. П. Епифанов, Л. М.
Малайчук, А. Г. Гущинский. - СПб.: Лань, 2012. – 400 c.
8. Кисаримов, Р. А. Электропривод / Р. А. Кисаримов. - М Радио и связь,
2012. – 352 c.
9. Никитенко Г. В. Электропривод производственных механизмов Учебное пособие / Г. В. Никитенко. - СПб.: Лань, 2013. – 224 c.
10. Башарин А. В, Новиков В. А, Соколовский Г. Г. Управление электроприводами Учебное пособие для вузов. - Л Энергоиздат. Ленингр. отд- ние, 1982. – 392 с.
11. Ключев В. И.Теория электропривода Учебник для вузов. е изд, перераб. и доп. М Энергоатомиздат, 1998. – 704 с.

57 12. Онищенко Г. Б. Теория электропривода Учебник / Г. Б. Онищенко. - М
Инфра-М, 2018. – 384 c.
13. Яни А. В. Регулируемый асинхронный электропривод Учебное пособие
/ А. В. Яни. - СПб.: Лань, 2016. – 464 c.
14. Васильев Б. Ю. Электропривод. Энергетика электропривода / Б. Ю.
Васильев. - Вологда Инфра-Инженерия, 2015. – 268 c.
15. Бекишев РФ. Электропривод Учебное пособие для академического бакалавриата / РФ. Бекишев, ЮН. Дементьев. - Люберцы Юрайт, 2016. – 301 c.
16. Усольцев А. А. Частотное управление асинхронными двигателями / Учебное пособие. СПб: СПбГУ ИТМО, 2006, – 94 с.