Файл: Методические пособие.doc

с частотой преобразуется в однофазное напряжение повышенной частоты , которое поступает затем на вход ПЧ с непосредственной связью. Выходное напряжение ПЧ регулируемой частоты подаётся далее на обмотки статора асинхронного двигателя. Для получения значение должно быть более 450 Гц.

Одним из основных узлов ПЧ является автономный инвертор АИ, свойства которого определяют характеристику всего ПЧ в целом. В связи с этим рассматриваются основные типы инверторов, применяемых в полупроводниковых ПЧ для электропривода.

Механические характеристики при изменении частоты, напряжения, частоты и напряжения одновременно по закону U/f = const изображены на рисунках 2, 3, 4 соответственно.

---

36.Регулирование скорости в системе ТПЧ-АД

При помощи тиристорного преобразователя частоты возможно осуществлять следующие способы регулирования скорости асинхронного двигателя.

1. Изменением напряжения

Изменение напряжения асинхронного двигателя приводит к изменению критического момента, тогда как критическое скольжение остается постоянным. В случае ненасыщенной магнитной цепи ма­шины критический момент изменяется пропорционально квадрату напряжения.

На рисунке 1 показаны механические характеристики двигателя при различных напряжениях на зажимах статора . Со снижением напряжения уменьшается модуль жесткости механических харак­теристик. Кроме того, со снижением скорости уменьшается допус­тимый момент (пунктирные линии на рисунке 1). Для увеличения допустимого момента при пониженных скоростях в цепь ротора двигателя вводится нерегулируемое добавочное сопротивление. На рисунке 2 показаны характеристики для этого случая.

2. Частотное регулирование скорости

Применение частотного регулирования скорости зна­чительно расширяет возможности использования асин­хронных электроприводов в различных отраслях промыш­ленности. В первую очередь это относится к установкам, где производится одновременное изменение скорости не­скольких асинхронных двигателей, приводящих в дви­жение, например, группы текстильных машин, конвейе­ров, рольгангов и т. п. Используется частотный принцип регулирования скорости асинхронных двигателей и в ин­дивидуальных установках, особенно в тех случаях, когда необходимо получить от механизма высокие угловые скорости, например, для центрифуг, шлифовальных стан­ков и т. д. На выходе преобразователя, как правило, меняется не только частота , но и напряжение .

Законы частотного управления:

1. 
   (рисунок 3);
   
2. 
   (рисунок 4);
   
3. 
   (рисунок 5).
   

---

37.Регулирование скорости в системе ТПЧ-СД.

Желаемый закон регулирования скорости проще всего реализовать при векторном принципе регулирования координат СД. Векторный принцип основан на принудительной взаимной ориентации векторов потокосцеплений и токов двигателя в полярной или декартовой системе координат в соответствии с заданным законом регулирования.

Информация о текущих значениях модуля и пространственного положения векторов переменных синхронного двигателя может быть получена как прямым их измерением с помощью соответствующих датчиков, так и косвенно на основе математической модели двигателя. Конфигурация и сложность такой модели определяется техническими требованиями к электроприводу. При сложности вычислительных операций и алгоритмов управления электроприводом достоинство систем с косвенным регулированием – в простоте технических решений и, соответственно, в практической надежности. Поэтому в современных и наиболее совершенных частотно-регулируемых электроприводах, где системы программного управления реализованы на основе микропроцессорной техники, информация о векторах потокосцеплений электрической машины получается косвенным путем на основе ее математических моделей.

Система имеет два канала управления: вектором потокосцепления ротора и угловой скорости ротора. Двухканальная система управления дает возможность осуществить независимое регулирование модуля вектора потокосцепления ротора и скорости ротора при сохранении прямой пропорциональности между моментом, развиваемым двигателем, и намагничивающей силой статора.

Для теоретического анализа статических и динамических режимов СД целесообразно в структурной схеме СД выделить четыре контура - для токов статора и для потокосцеплений ротора. Для выявления этих контуров по продольной оси рассмотрим дифференциальные уравне

---

ния:

СД представляет собой нелинейный многосвязный объект с наличием внутренних перекрестных обратных связей. В частности, в контурах токов статора имеются внутренние обратные связи по ЭДС вращения , которые определяют взаимное влияние продольных и поперечных контуров машины.

Регулятор скорости также имеет ПИ структуру. Однако в переходных режимах работает только П - часть, что снижает или полностью устраняет в них перерегулирование. В статических режимах работы для исключения просадки скорости подключается интегральная составляющая.



Рисунок 1

---

38.Переходные процессы при пуске двигателя

1. Электромагнитные переходные процессы в обмотке возбуждения.




Исходное уравнение по II закону Кирхгофа:

; (1)


Рисунок 1
; (2)

;

;

Получаем:

; (3)

; ;

; (4)

Если , то:

; (5)

Во времени график нарастания тока возбуждения выглядит как на рисунке 2.



Рисунок 2
Влияние скорости возбуждения.
Чтобы форсировать изменение I в обмотке возбуждения генератора, надо:

1) параметрический способ за счет изменения параметров в цепи возбуждения генератора.

Добавим последовательно с обмоткой возбуждения добавочное сопротивление (рисунок 3).



Рисунок 3

Новое значение постоянной времени примет вид:

;

И будет иметь вид изображенный на рисунке 4



Рисунок 4
Значение коэффициента

---