Частотно-регулируемый привод

Часть 3. Особенности применения ПЧ для различного оборудования

— Преобразователь частоты для насосного оборудования: что он дает?

Для решения этих задач требуется обеспечить плавный пуск насосов и плавное же изменение частоты вращения электродвигателя. Причем диапазон значений должен быть достаточно широк: во время пиковой нагрузки электропривод работает на номинальных оборотах, обеспечивая необходимый расход воды. При малом разборе поддерживается в рабочем состоянии, потребляя тот минимум электроэнергии, который необходим в данный момент. Также в сфере ЖКХ с помощью ПЧ возможно создание автоматизированной каскадной системы насосов, когда, в зависимости от разбора воды в жилых домах, работает один насос или, например, три. С помощью специальных функций преобразователь частоты позволяет экономить электроэнергию — это происходит за счет автоматической остановки работающего насоса при отсутствии расхода воды в системе.

С этой задачей справятся ПЧ следующих серий: CONTROL-A310 IEK, CONTROL-L620 IEK, ONI-А400, ONI-M680. Однако наиболее удачным выбором станет преобразователь частоты ONI-A650, разработанный специально для применения в системах вентиляции и насосных установках. Уже в базовой конфигурации он содержит специальную плату каскадного управления насосами, что позволяет объединить до 5 насосов в единый каскад.

Мнение: Преобразователь частоты ONI-К800 был применен в приводе насоса системы водоснабжения и в приводе конвейера. Зарекомендовал себя с положительной стороны. При настройке и в ходе эксплуатации легко монтировались силовые и контрольные кабели, преобразователь просто настраивался с лицевой панели. Обладает большим функционалом защит, большим количеством входов-выходов.Начальник отдела ЭМП АО «Уралгипромез» Д.Н. Томашевский.

— Какие преобразователи частоты подойдут для грузоподъемных механизмов (крановое оборудование, лебёдки)?

Преобразователи частоты для электродвигателей грузоподъемных механизмов позволяют организовать надежное управление электроприводом при подъеме и опускании груза, поворотах стрелки, обеспечивая вертикальное и горизонтальное перемещение без раскачивания, с различными скоростями, таким образом гарантируя максимальную производительность.

В зависимости от модели крана, это могут быть следующие виды частотных преобразователей:

  • для обеспечения плавного перемещения крана можно порекомендовать серии CONTROL-L620 IEK, ONI-M680 и ONI-K800;
  • для надежной работы лебёдки подъёма, в зависимости от задачи, подойдут М680 и К800.

— Как преобразователь частоты работает в случае с транспортерным и конвейерным оборудованием?

Использование преобразователей частоты с электродвигателями конвейеров и транспортеров позволяет не просто автоматизировать запуск, регулирование скорости и остановки ленты, но и создавать более сложные алгоритмы работы оборудования (зависит от выбранной модели ПЧ и подключенных датчиков).

Мнение: Преобразователь частоты CONTROL-L620 IEK номинальной мощностью 5.5 был установлен на подающем конвейере в установке № 2 для сушки травяной муки. Режим работы преобразователя — круглосуточный «старт-стоп». Оборудование зарекомендовало себя с положительной стороны. Во время тестирования все функции работали в заявленном штатном режиме, замечаний во время эксплуатации выявлено не было.Заместитель генерального директора по IT ПАО «Птицефабрика Боровская» С.М. Солкин.

— Есть ли смысл использовать преобразователи частоты для вентиляторного оборудования?

Можно порекомендовать к установке на вентиляторное оборудование преобразователи частоты следующих серий: ONI-A650, CONTROL-A310 IEK, CONTROL-L620 IEK, ONI-A400.

— «Тяжелый» или «нормальный» режим работы преобразователя частоты — какой выбрать?

В режиме ND величина вращающего момента постоянна, независимо от скорости вращения двигателя. В частности, таким образом работают насосы.

Комментарии к статье

Поддерживая актуальность
поднятой в статье темы, считаю необходимым высказать следующие соображения.

Очень важно правильно
выбрать место установки датчика давления, по сигналу которого осуществляется
изменение числа оборотов двигателя насоса управляемого частотно-регулируемым
приводом. При установке датчика сразу после насосов (рис

1–4) выполняется
функция поддержания постоянного заданного давления в течение всего времени
работы насосов. Уровень его выбирается в условиях пикового водоразбора при
максимальных потерях давления в разводящих сетях водопровода, чтобы обеспечить
расчетное давление на изливе водоразборного крана, расположенного на верхнем
этаже.

Но при меньшем уровне
водоразбора потери давления в водоразборных сетях сократятся (а они уменьшаются
в квадратичной зависимости от степени снижения водоразбора), и поддерживаемое
ЧРП давление будет избыточно даже для самого последнего водоразборного
крана, что приведет к увеличению потерь воды. Поэтому правильно говорится
в статье, что оптимальным было бы поддержание постоянного давления воды
перед наиболее удаленным водоразборным краном, но реализация такого решения
сопряжена с дополнительными кабельными проводками.

В книге «Повышение эффективности
работы систем горячего водоснабжения» (М., Стройиздат, 1988) показано,
что аналогом изменения потерь давления от уровня водозабора могут служить
водонагреватели 1-ой ступени горячего водоснабжения. Поддерживая постоянным
давление воды после этого водонагревателя, мы обеспечиваем оптимальный
уровень давлений перед водоразборными приборами независимо от изменения
уровня водоразбора. Поэтому на рис. 6, 7 целесообразней датчик давления,
управляющий ЧРП, перенести после 1-ой ступени водонагевателя.

В этом случае можно отказаться
от регулятора давления прямого действия для выравнивания давлений в системах
ХВС и ГВС, особенно если будет принята повысительная схема установки циркуляционных
насосов, т. к. в ней напор этих насосов подбирается на преодоление сопротивления
в обеих ступенях водонагревателей и соответственно уровень давлений в системах
ХВС и ГВС будет одинаковым. Вызывает сомнение и установка регулятора давления
в схеме рис. 5 на период пусконаладочных работ, а в остальное время при
задействовании ЧРП он не нужен.

Не уделено внимание в
статье вопросу отключения дополнительного насоса. Понятно, что включаться
он будет при снижении давления в месте установки датчика ниже заданного,
а выключаться? В той же книге, когда не было частотно-регулиремых приводов,
а регулирование давления осуществлялось регулирующим клапаном, установленным
за группой подкачивающих насосов, предлагалось при последовательной схеме
их установки замерять перепад давлений после клапана и дополнительным насосом.
При снижении этого перепада давлений ниже нуля, т

е. когда потери давления
в клапане превышали напор, создаваемый насосом, насос выключается. А как
происходит выключение дополнительного насоса с ЧРП? 

Способ управления U/F

Управление вольт-на-герц, наиболее часто называемое как U/F, пожалуй, самый простой способ регулирования. Он часто используется в несложных системах электропривода из-за своей простоты и минимального количества необходимых для работы параметров. Такой способ управления не требует обязательной установки энкодера и обязательных настроек для частотно-регулируемого электропривода (но рекомендовано). Это приводит к меньшим затратам на вспомогательное оборудование (датчики, провода обратных связей, реле и так далее). Управление U/F довольно часто применяют в высокочастотном оборудовании, например, его часто используют в станках с ЧПУ для привода вращения шпинделя.

Модель с постоянным моментом вращения имеет постоянный вращающий момент во всем диапазоне скоростей при одинаковом соотношении U/F. Модель с переменным соотношением вращающего момента имеет более низкое напряжение питания на низких скоростях. Это необходимо для предотвращения насыщения электрической машины.

U/F  — это единственный способ регулирования скорости асинхронного электродвигателя, который позволяет регулирование нескольких электроприводов от одного преобразователя частоты. Соответственно все машины запускаются и останавливаются одновременно и работают с одной частотой.

Но данный способ управления имеет несколько ограничений. Например, при использовании способа регулирования U/F без энкодера нет абсолютно никакой уверенности, что вал асинхронной машины вращается. Кроме того, пусковой момент электрической машины при частоте 3 Гц ограничивается 150%. Да, ограниченного крутящего момента более чем достаточно для применения в большинстве существующего оборудования. Например, практически все вентиляторы и насосы используют способ регулирования U/F.

Данный метод относительно прост из-за его более «свободной» спецификации. Регулирование скорости, как правило, лежит в диапазоне 2% — 3% максимальной выходной частоты. Отклик по скорости рассчитывается на частоту свыше 3 Гц. Скорость реагирования частотного преобразователя определяется быстротой его реакции на изменение опорной частоты. Чем выше скорость реагирования – тем быстрее будет реакция электропривода на изменение задания скорости.

Диапазон регулирования скорости при использовании способа U/F составляет 1:40. Умножив это соотношение на максимальную рабочую частоту  электропривода, получим значение минимальной частоты, на которой сможет работать электрическая машина. Например, если максимальное значение частоты 60 Гц, а диапазон составляет 1:40, то минимальное значение частоты составит 1,5 Гц.

Паттерн U/F определяет соотношение частоты и напряжения в процессе работы частотно-регулируемого электропривода. Согласно ему, кривая задания скорости вращения (частота электродвигателя) будет определять помимо значения частоты еще и значения напряжения, подводимого к клеммам электрической машины.

Операторы и технические специалисты могут выбрать необходимый шаблон регулирования U/F одним параметром в современном частотном преобразователе. Предустановленные шаблоны уже оптимизированы под конкретные применения. Также существуют возможности создания своих шаблонов, которые будут оптимизироваться под конкретную систему частотно-регулируемого электропривода или электродвигателя.

Такие устройства как вентиляторы или насосы имеют момент нагрузки, который зависит от скорости их вращения. Переменный крутящий момент (рисунок выше) шаблона U/F предотвращает ошибки регулирования и повышает эффективность. Эта модель регулирования уменьшает токи намагничивания на низких частотах за счет снижения напряжения на электрической машине.

Механизмы с постоянным крутящим моментом, такие как конвейеры, экструдеры и другое оборудование используют способ регулирования с постоянным моментом. При постоянной нагрузке необходим полный ток намагничивания на всех скоростях. Соответственно характеристика имеет прямой наклон во всем диапазоне скоростей.

Преобразователи частоты с непосредственной связью

ПЧ с непосредственной связью с питающей электросетью или циклоконверторы преобразуют напряжение частотой 50 Гц в переменное напряжение с регулируемой фазой и частотой. Электронные ключи таких устройств – управляемые и неуправляемые тиристоры, включенные по встречно-параллельным, мостовым, перекрестным и нулевым схемам.

Частота напряжения, поступающего на обмотки двигателя, изменяется путем циклического отпирания и запирания электронных ключей.

Элементная база тиристорных частотников стоит значительно дешевле силовых быстродействующих транзисторов. Преобразователи частоты такого типа:

  • Отличаются высоким к.п.д. Электрические потери уменьшаются за счет однократного преобразования напряжения.
  • Обеспечивают устойчивые механические характеристики двигателя на низких скоростях. Прямое преобразование позволяет выдавать на обмотки электродвигателя напряжение низкой частоты без уменьшения амплитуды. Жесткость механических характеристик привода на невысоких скоростях при этом не снижается.
  • Позволяют возвращать энергию в сеть при электродинамическом торможении двигателя. Частотники с гальванической связью с питающей сетью позволяют свободно обмениваться электроэнергий в генераторном режиме двигателя.

Мощность преобразователей с непосредственной связью практически не ограничена. Такие электроприводы можно легко модернизировать путем подключения дополнительных тиристорных модулей.

Устройства такого типа также имеют недостатки:

  • Несинусоидальное выходное напряжение. Гармоники вызывают дополнительный нагрев двигателя, шум при работе оборудования. Кроме того, паразитные составляющие поступают в сеть и ухудшают качество электроэнергии.
  • Сложность регулирования скорости двигателя выше номинальной. Непосредственные преобразователи способны изменять частоту только в меньшую сторону.

Относительная сложность схемы управления. Связь входной и выходной частоты определяется выражением f_(1 )=(m_n×f_2)/(2(n-1)+m_n ); где mn – пульсность напряжения, n – число участков синусоид в полуволне выходного напряжения, f_(1 )и f_(2 )– частоты на входе и выходе. Таким образом, для создания крутящего момента и сдвига фаз на 1200 относительно друг друга необходимо обеспечить строгую временную последовательность отпирания и запирания тиристоров.

Так, основная сфера применения преобразователей частоты с гальванической связью с электросетью – низкоскоростные приводы мощного оборудования, а также двигатели механизмов, работающих с частыми остановками, перезапусками и реверсами.

Векторное управление без обратной связи

Векторное управление (ВУ) без обратной связи используется для более широкого и динамичного регулирования скорости электрической машины. При пуске от преобразователя частоты электродвигатели могут развивать пусковой момент в 200% от номинального при частоте всего 0,3 Гц. Это значительно расширяет перечень механизмов, где может быть применен асинхронный электропривод с векторным управлением. Этот метод также позволяет управлять моментом машины во всех четырех квадрантах.

Ограничение вращающего момента осуществляется двигателем. Это необходимо для предотвращения повреждения оборудования, машин или продукции. Значение моментов разбивают на четыре различных квадранта, в зависимости направления вращения электрической машины (вперед или назад) и в зависимости от того, реализует ли электродвигатель режим рекуперативного торможения. Ограничения могут устанавливаться для каждого квадранта отдельно или же пользователь может задать общий вращающий момент в преобразователе частоты.

Двигательный режим асинхронной машины будет при условии, что магнитное поле ротора отстает от магнитного поля статора. Если магнитное поле ротора начнет опережать магнитное поле статора, то тогда машина войдет в режим рекуперативного торможения с отдачей энергии, проще говоря – асинхронный двигатель перейдет в генераторный режим.

Например, машина по закупорке бутылок может использовать ограничение момента в квадранте 1 (направление вперед с положительным моментом) для предотвращения чрезмерного затягивания крышки бутылки. Механизм производит движение вперед и использует положительный момент для того, чтобы закрутить крышку бутылки. А вот устройство, такое как лифт, с противовесом тяжелее, чем пустая кабина, будет использовать квадрант 2 (обратное вращение и положительный момент). Если кабина подымается на верхний этаж, то крутящий момент будет противоположен скорости. Это необходимо для ограничения скорости подъема и недопущения свободного падения противовеса, так как он тяжелее, чем кабина.

Обратная связь по току в данных преобразователях частоты ПЧ позволяет устанавливать ограничения по моменту и току электродвигателя, поскольку при увеличении тока растет и момент. Выходное напряжение ПЧ может изменятся в сторону увеличения, если механизм требует приложения большего крутящего момента, или уменьшатся, если достигнуто его предельно допустимое значение. Это делает принцип векторного управления асинхронной машиной более гибким и динамичным по сравнению с принципом U/F.

Также частотные преобразователи с векторным управлением и разомкнутым контуром имеют более быстрый отклик по скорости – 10 Гц, что делает возможным его применение в механизмах с ударными нагрузками. Например, в дробилках горной породы нагрузка постоянно меняется и зависит от объема и габаритов обрабатываемой породы.

В отличии от шаблона управления U/F векторное управление использует векторный алгоритм, для определения максимально эффективного напряжения работы электродвигателя.

Векторное управления ВУ решает данную задачу благодаря наличию обратной связи по току двигателя. Как правило, обратная связь по току формируется внутренними трансформаторами тока самого преобразователя частоты ПЧ. Благодаря полученному значению тока преобразователь частоты проводит вычисления вращающего момента и потока электрической машины. Базовый вектор тока двигателя математически расщепляется на вектор тока намагничивания (Id) и крутящего момента (Iq).

Используя данные и параметры электрической машины ПЧ вычисляет векторы тока намагничивания (Id) и крутящего момента (Iq). Для достижения максимальной производительности, преобразователь частоты должен держать Id и Iq разведенными на угол 90. Это существенно, так как sin 90 = 1, а значение 1 представляет собой максимальное значение крутящего момента.

В целом векторное управление асинхронным электродвигателем осуществляет более жесткий контроль. Регулирование скорости составляет примерно ±0,2% от максимальной частоты, а диапазон регулирования достигает 1:200, что позволяет сохранять вращающий момент при работе на низких скоростях.

Потери энергии при торможении двигателя

Привод MITSUBISHI, с тормозным резистором и дросселями

Во многих установках на регулируемый электропривод возлагаются задачи не только плавного регулирования момента и скорости вращения электродвигателя, но и задачи замедления и торможения элементов установки. Классическим решением такой задачи является система привода с асинхронным двигателем с преобразователем частоты, оснащённым тормозным переключателем с тормозным резистором.

При этом в режиме замедления/торможения электродвигатель работает как генератор, преобразуя механическую энергию в электрическую, которая в итоге рассеивается на тормозном резисторе. Типичными установками, в которых циклы разгона чередуются с циклами замедления являются тяговый привод электротранспорта, подъёмники, лифты, центрифуги, намоточные машины и т. п.
Функция электрического торможения вначале появилась на приводе постоянного тока (например, троллейбус).
В конце XX века появились преобразователи частоты со встроенным рекуператором, которые позволяют возвращать энергию, полученную от двигателя, работающего в режиме торможения, обратно в сеть.
В этом случае, установка начинает «приносить деньги» фактически сразу после ввода в эксплуатацию.

Осипов О.И. Частотно-регулируемый асинхронный электропривод

Предисловие

Курс «Типовые решения и техника современного электропривода» изучается студентами специальности «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов» на старших курсах, когда базовые теоретические дисциплины специальности уже освоены. Требуется лишь закрепление полученных знаний на примерах технических решений современных электроприводов и, в частности, асинхронных частотно-регулируемых, как наиболее развивающихся в последнее время.

Техническая информация по упомянутым электроприводам в основном имеет рекламный характер, особенно со стороны зарубежных фирм. При этом декларируются высокие технические возможности электроприводов с различными структурами управления, их унификация и сервис эксплуатации. Без знания конкретных технических решений заложенных в электропривод, трудно оценить истинность подобных заявлений.

Цель учебного пособия – закрепить и углубить знания студентов в области частотно-регулируемого асинхронного электропривода путем изучения его функционального состава, возможных структур управления электроприводом, их технических свойств и характеристик.

Реализация этой цели невозможна без напоминания ранее освоенных положений теории асинхронного электропривода, систем их управления, существующих типов преобразователей частоты. В пособии в краткой форме приводятся основные типы преобразователей частоты, их технические свойства и области применения, рассматриваются статические характеристики АД в разомкнутой системе преобразователь частоты – асинхронный двигатель (ПЧ-АД) при различных законах регулирования переменных АД, даны определения электромагнитного момента с использованием векторов потокосцеплений и токов обмоток статора и ротора АД. Их описание во многом опиралось на , где детально дан анализ электромагнитных взаимодействий в частотно-регулируемых асинхронных электроприводах.

Рассмотрены разомкнутые и замкнутые системы скалярного частотного и частотно-токового управления АД

Особое внимание уделено принципам и структурам векторного управления АД. Их анализ дан на примере электропривода фирмы Siemens, где реализовано большинство базовых структур управления и наиболее полно используются основные сервисные функции по эксплуатации электропривода

Принцип действия и схема тиристорного преобразователя для высоковольтных двигателей с фазным ротором.

Рассмотрим конструкцию тиристорного преобразователя частоты на базе каскадной схемы инвертора тока.

Силовой блок преобразователя состоит из 2 трехфазных управляемых мостов. Один из них подключен к сети через разделительный трансформатор. Второй включен в цепь обмоток ротора электродвигателя.

Такая схема обеспечивает обмен активной и реактивной мощностью между обмотками ротора и сетью электропитания, замедление двигателя в генераторном режиме с отдачей электричества в сеть.

Изменение угловой скорости вала достигается регулировкой частоты тока в цепи обмоток ротора двумя мостами на базе управляемых тиристоров, последовательно включенными между ротором и электросетью.

Изменение скорости возможно только в меньшую сторону, диапазон угловой частоты вала – от 0 до номинального. Частота тока регулируется уменьшением или увеличением углов отпирания и запирания управляемых полупроводниковых элементов. При регулировке роторный мост работает как выпрямитель, сетевой – как инвертор, возвращая активную мощность в сеть. При переводе привода в режим торможения, управляющие сигналы меняют фазу. Ток меняет направление и начинает протекать в цепи обмоток ротора, вызывая рекуперативное торможение. В таком режиме мост, подключенный к сети, работает как выпрямитель, роторный – в режиме инвертора. Рекуперация электроэнергии снижает ее расходы и уменьшает время торможения.

При проектировании привода с каскадными тиристорными преобразователями, следует учесть перегрузочную способность частотника в режиме торможения.

При электродинамическом торможении мост в роторной цепи должен работать с высокой коммутационной устойчивостью. В момент перевода в тормозной режим при высокой частоте вала двигателя ЭДС ротора имеет небольшого значение, угол коммутации тиристоров возрастает особенно при снижении напряжения сети. Коммутационная устойчивость моста снижается. Повысить устойчивость можно только путем ограничения тока ротора, что приводит к увеличению времени торможения и снижению тормозного момента. Таким образом, ограниченную перегрузочную способность при рекуперативном торможении необходимо учитывать при выборе типа частотника для приводов ответственных механизмов.

При работе оборудования с изменяющейся нагрузкой на валу, требуется предусмотреть увеличение напряжения и уменьшение тока цепи сетевого моста. Это предотвратит срыв инвертора и позволит развить динамический момент на валу электродвигателя до 200% от номинального.

Каскадный тиристорный выпрямитель может работать на групповую нагрузку. Для многодвигательных приводов предусмотрено выравнивание тока и момента при старте двигателей и работе после разгона вала до заданной скорости.

Таким образом, тиристорные преобразователи частоты на базе каскадной схемы обеспечивают:

  • Управление моментом и скоростью электродвигателя с обратной связью и бездатчиковое регулирование в отношении 1:50 от номинальных величин.
  • Экономию электроэнергии путем снижения пусковых токов и рекуперации при торможении в режиме генератора.
  • Управление несколькими двигателями.
  • Электродинамическое торможение без дополнительного оборудования.
  • Изменение частоты вращения вала.
  • Работу электродвигателя в режиме короткозамкнутого ротора.

К недостаткам преобразователей относятся ограниченная коммутационная устойчивость мостов в динамическом режиме и при торможении, искажение формы напряжения сети (полная мощность при максимальной скорости в 1,5 раза больше номинальной). Недостатки тиристорных преобразователей устраняются установкой фильтров паразитных гармоник и коррекцией выходной мощности.

Применение частотных преобразователей для регулирования приводов тягодутьевых вентиляторов

Частотные преобразователи – устройства для плавного пуска, разгона и регулировки частоты вращения и момента на валу электродвигателя. Принцип их действия основан на влиянии частоты переменного напряжения, подаваемого на обмотки электрической машины, на скорость вращения вала. ПЧ трансформируют напряжение 50 Гц в напряжение большей или меньшей частоты. Коэффициент полезного действия частотных преобразователей составляет более 95 %. Эти электротехнические устройства потребляют около 1-2 % мощности, подаваемой на электродвигатель.

Кроме регулировки угловой скорости и момента, ПЧ позволяют реализовать практически любую схему управления с обратной связью по нескольким характеристикам, выполняют функции защиты от ненормальных режимов. Встроенные контроллеры также обеспечивают обмен данными с ПК и другими устройствами управления.

При прямом запуске асинхронных двигателей возникают пусковые токи, в несколько раз превышающие номинальную величину. Момент на валу двигателя при протекании переходных процессов достаточно мал. Значительный момент инерции тягодутьевых вентиляторов также вызывает значительные перегрузки, которые могут привести к перегоранию обмоток.

При подаче напряжения низкой частоты, индуктивное сопротивление электродвигателя снижается, что делает возможным увеличение тока, подаваемого на обмотки. Пусковой момент на валу достигает 200% от номинала, это позволяет преодолеть инерцию без сильных перегрузок по току.

Таким образом, частотно-регулируемый привод решает проблему перегрузок при пуске дутьевых вентиляторов и дымососов. Управление пуском и разгоном двигателя осуществляется согласно заданному алгоритму. Настройки ПЧ выбирают по параметрам тягодутьевой системы котла.

При раскручивании вентилятора дымососа естественной тягой и запуске двигателя также возникают значительные токовые перегрузки. Ток в обмотках электрической машины возрастает при расхождении скорости вращения вала и магнитного поля. Частотные преобразователи осуществляют динамическое торможение электродвигателей. При этом используется 2 метода:

  • Торможение постоянным током.
  • Сменой порядка фаз на обмотках.

Первый способ состоит в подаче постоянного напряжения на электродвигатель. Частотный преобразователь с ШИМ-модулятором позволяет создавать тормозной момент до 20% от номинального момента электродвигателя. Это достаточно для остановки вращения вентилятора, раскрученного естественной тягой. При этом двигатель начинает работать в режиме генератора. Кинетическая энергия преобразуется в электрическую, рассеивается на обмотках ротора и поступает на звено постоянного тока частотного преобразователя. Для защиты конденсаторов они шунтируются тормозным резистором. Добавочное сопротивление управляется силовым выключателем и включается в цепь только в режиме торможения. Выбор резистора делается исходя из режима работы двигателя, его характеристик, параметров ПЧ. Значение сопротивления указывается в паспорте преобразователя частоты.

При динамическом торможении противовключением изменяют порядок фаз, подключаемых к обмоткам двигателя. Вал начинает вращаться против направления возникающего магнитного поля и постепенно останавливается. Для ограничения токов в обмотки ротора включают добавочные сопротивления.

Применение таких способов управления торможением позволяет отказаться от тормозных колодок и других механических устройств.

Трапециидальное управление

Такая схема применяется для вентильных двигателей. Конструкция таких машин ничем не отличаются от СДПМ. Главная их особенность – принцип питания. На обмотки статора ВД подается трапециевидное напряжение. Переключение по фазам осуществляется в зависимости от угла поворота ротора.

Схемы управления ВД также бывают с датчиком и без них. В качестве устройства, обеспечивающего обратную связь, обычно используются датчики Холла. Чем больше их количество, тем точнее определяется угол поворота. Например, 3 датчика Холла позволяют определить положение ротора с точностью ±300.
Бездатчиковые системы управления определяют положения по заранее известным функциям. Такие схемы применяются для решения несложных задач.

Оцените статью:
Оставить комментарий
Adblock
detector