3Разомкнутые электроприводы переменного тока

3.1Мягкие частотный пуск и остановка асинхронного двигателя

На рисунке 3.1 показана схема модели частотного асинхронного привода, управляемого от задатчика интенсивности 1 Chirp 3Signal.

Рисунок 3.214 – Схема модели разомкнутого частотно-управляемого асинхронного электропривода (Fig3_1)

Асинхронный двигатель запитан от преобразователя частоты Universal Bridge, управляемого блоком PWM Generator. Задатчик интенсивности 1 Chirp 3Signal оригинальной разработки вырабатывает трёхфазный сигнал от начальной частоты до конечной по закону U/f=Constant. Предусмотрено формирование как нарастания сигнала по указанному закону, так и уменьшения. Кроме того, предусмотрены расчёт напряжения питания инвертора по максимальному значению частоты и паспортным данным двигателя и управление источником питания соответствующим сигналом.

На рисунке 3.2 приведено окно ввода параметров задатчика интенсивности.

Рисунок 3.215 – Окно ввода параметров задатчика интенсивности

Начальная частота Initial frequency (Hz) может быть установлена любого значения, но меньшего, чем конечное значение Frequency at target time (Hz). Время нарастания и спадания сигнала Target time (secs) задаётся одного значения. При использовании схемы управления инвертором PWM Generator, входящей в состав библиотеки Simulink, максимальную амплитуду сигнала задатчика интенсивности (Amplituda) следует принять 1В. Также указываются номинальное линейное напряжение и частота двигателя.

Управление задатчиком интенсивности осуществляется сигналами амплитудой 1В (Timer). Плюс 1В - процесс нарастания напряжения и частоты питания и вращения двигателя, при отрицательном значении единичного сигнала управления задатчиком формируется процесс спада напряжения и частоты питания двигателя. На рисунке 3.3 продемонстрировано окно ввода параметров блока Timer.

Рисунок 3.216 – Окно ввода параметров блока Timer

На рисунке 3.3 введены параметры, в соответствии с которыми процесс нарастания частоты начинается с нулевого момента времени, процесс спада – с момента времени 1,1с. Полное время моделирования должно учитывать время нарастания, время спада и время работы на максимальной частоте вращения двигателя.

Блок Edit Scope позволяет открывать главное меню редактирования диаграмм, отражающих результаты моделирования на экране осциллографа Scope. Для этого необходимо запустить процесс моделирования с открытым окном Scope.

На рисунке 3.4 представлены введённые параметры асинхронного двигателя. Особенностью является повышенное значение момента инерции. Реактивный момент сопротивления задаётся в блоке Constant1 и составляет 10Нм.

Рисунок 3.217 – Окно ввода параметров двигателя

Рисунок 3.218 – Результаты моделирования пуска – остановки асинхронного электропривода с временем 0,8с

На рисунке 3.5 проиллюстрированы результаты моделирования переходных процессов пуска и остановки асинхронного двигателя при частотном управлении от задатчика интенсивности по закону U/f=Constant. Процесс пуска протекает с ограничением тока статора до 41,2/ А. Однако рост частоты вращения значительно запаздывает, что, возможно, объясняется большим моментом инерции. В тоже самое время качество переходного процесса торможения хорошее: двигатель при токе статора 15,84/ А развивает момент 35,74Нм, незначительно меняющийся на протяжении всего процесса торможения.