Автоматические швартовные лебедки

2.4.1 Законы частотного управления

Под законом частотного управления понимается соотношение между частотой и напряжением, подаваемыми на статор АД и обеспечивающими соответствие характеристик двигателя и статической нагрузки. В общем случае закон частотного управления определяется зависимостью:

Следует отметить, ч

то только при непрерывном управлении напряжением в функции всех трех указанных параметров может быть обеспечено оптимальное по определенному закону (критерию) управление частотно – регулируемым электродвигателем. Однако, реализация такого управления является сложной технической задачей. Поэтому на практике управление осуществляется по более простым законам. Закон частотного регулирования, с одной стороны определяет характеристики электропривода, а с другой – структуру построения преобразователя и системы привода. Выбор закона регулирования должен определяться конкретными условиями электропривода.

2.4.2 Основные соотношения при частотном управлении

Частотное регулирование по сравнению с другими способами имеет ряд важных преимуществ: регулирование происходит без потерь скольжения, возможно плавное изменение скорости и формирование необходимых механических характеристик и, что особенно существенно, обеспечивается возможность использования в регулируемых ЭП короткозамкнутых машин. При анализе свойств АД в системе частотного управления применяют Т – образную схему замещения, приведенную на Рис.2.10. При этом:

параметр частоты

параметр абсолютного скольжения:

параметр напряжения:

здесь:

f1, f2, f3 – частоты соответственно питающего напряжения, номинального и тока статора;

- отношение абсолютного скольжения к синхронной скорости при частоте f1н, Uф, Uфн – действующие фазные значения напряжения питания текущее и номинальное.

Рис.2.10. Т – образная схема замещения

Основные зависимости, характеризующие работу двигателя, определяются из схемы замещения и имеют следующий вид:

Выражение момента через поток:

В приведенных выражениях

Частота вращения

Таким образом, момент двигателя является функцией трех параметров . В общем случае напряжение регулируется в функции частоты и нагрузки, т.е .

2.4.3 Классификация законов частотного управления

Законы частотного управления можно разделить на три основные группы: 1) управление напряжением только в функции частоты по заданной зависимости 2) непрерывное управление напряжением в функции частоты и параметра скольжения , обеспечивающее компенсацию падения напряжения в сопротивлениях статора. Частным случаем такого управления является поддержание постоянного потока; 3) оптимальное управление по минимуму потерь тока или других параметров АД. Поэтому обычно регулирование осуществляется по законам первой и второй групп с дополнительным регулированием напряжения в функции нагрузки пропорционально Основная цель введения коэффициента – устранить насыщение двигателя при уменьшении нагрузки и тем самым улучшить энергетические показатели машины. К первой группе законов управления относится закон , который получил название основного закона частотного управления и был впервые установлен академиком М.П. Костенко для идеализированного двигателя. Управление по законам обеспечивает постоянство параметра скольжения при заданной частоте.

Управление по законам обеспечивает постоянство частоты тока ротора во всем диапазоне регулирования.

2.4.4 Рекомендации по выбору законов частотного управления

1. Законы регулирования не обеспечивают корректировку напряжения в функции нагрузки, что приводит к снижению перегрузочной способности с уменьшением частоты.

2. Частотное управление с компенсацией падения напряжения на сопротивлениях статора по закону обеспечивает постоянство перегрузочной способности на всех частотах и может применяться при любых характеристиках нагрузки.

3. Законы частотного управления и с корректировкой напряжения по моменту нагрузки обеспечивают работу двигателя с постоянной частотой ротора, причем в первом случае частота ротора f2 = const при f1 = const, а во втором f2 = const при произвольном изменении частоты статора. Эти законы применимы для тех механизмов, что и основные законы (без корректировки по моменту), однако обеспечивают более высокие экономические показатели.

4. Законы регулирования по минимуму потерь или тока двигателя целесообразны для механизмов, габариты исполнительных двигателей которые определяются потерями, а не максимальным моментом. Однако реализация управления по оптимальным законам является весьма сложной. Для упрощения реализации системы рекомендуется применять управление по минимуму потерь в наиболее характерных режимах.

2.5 Система управления преобразователем частоты

2.5.1 Принцип действия системы управления преобразователем частоты

Упрощенная блок – схема системы управления преобразователем частоты приведена на Рис. 2.11. Как видно из рисунка она включает следующие основные звенья:

1. Входное устройство ВУ, осуществляющее преобразование управляющего сигнала в напряжение:

 Скачать реферат