– момент двигателя;
– момент статической нагрузки;
– суммарный момент инерции;
– механическая скорость холостого хода:
– электромагнитная постоянная времени:
Где
– электрическая скорость холостого хода:
– модуль статической жёсткости:
Так как мы приняли, что работаем на линейном участке характеристики и
, то можно считать, что
пренебрежимо мало, тогда:
Таким образом, модуль статической жесткости будет равен:
Характер переходного процесса определяется отношением электромеханической постоянной времени
и электромагнитной постоянной времени
.
Найдем отношение постоянных времен:
Так как отношение механической постоянной времени
и электрической постоянной времени
получилось больше 4, то переходный процесс будет апериодическим.
Покажем вид переходных процессов по управляющему и возмущающему воздействиям.
Схема моделирования в приложении Simulink
Рис.9.1
Переходный процесс по управляющему воздействию
– график скорости в переходном режиме; – график момента в переходном режиме; Рис.9.2
Переходный процесс возмущающему воздействию
– график скорости в переходном режиме; – график момента в переходном режиме; Рис.9.3
Так как электромагнитная постоянная времени много меньше механической постоянной времени
, то электрическими переходными процессами можно пренебречь. В этом случае вид переходных процессов существенно не изменится.Для наглядности показаны переходные процессы, как по управляющему, так и по возмущающему воздействиям на одном графике, но возмущающее воздействие
подается осле завершения переходного процесса по управляющему воздействию.Переходный процесс возмущающему и управляющему воздействиям
– график скорости в переходном режиме; – график момента в переходном режиме; ; Рис.9.4
При выборе преобразователя частоты для асинхронного двигателя, необходимо чтобы номинальные выходные напряжение и частота были равными номинальному напряжению и частоте асинхронного двигателя. Номинальный ток преобразователя должен превышать среднеквадратичный ток двигателя. Величина и длительность перегрузки по току не должны превышать значений указанных в технических данных преобразователя.
Так же при выборе преобразователя частоты необходимо учесть возможность реализации требуемого режима торможения. Так как мощность выбранного двигателя относительно не велика
, то выбор преобразователя с возможностью реализации режима рекуперативного торможения будет экономически не выгоден. Поэтому для выбранного электродвигателя необходимо выбрать преобразователь частоты с наличием разрядного сопротивления.Таким образом, учтя выше приведенные факторы, для двигателя 4А80А6У3, был выбран преобразователь частоты Danfoss FC-302
Основные технические характеристики преобразователя частоты Danfoss FC-302:
· Мощность на выходе ПЧ – 1,1 кВт;
· Выходной ток – 3,0 А;
· Напряжение питания – 3
380-480 В;· Максимальная выходная частота – 1000 Гц
· Перегрузочная способность:
a) 160% от номинального момента в течение 1 минуты (разгон);
b) 180% от номинального момента 0,5 с ( в момент пуска);
· Коэффициент мощности
– 0,92 при номинальной нагрузке;· Коэффициент мощности
– более 0,98;Исходя из перегрузочной способности преобразователя, пришлось выбрать преобразователь с мощностью большей, чем у двигателя. Таким образом, выбранный преобразователь частоты по техническим данным подходит к выбранному асинхронному двигателю.
Описание элементов силовой схемы преобразователя частоты:
UD – неуправляемый мостовой выпрямитель, реализованный на диодах
.UZ – Автономный инвертор напряжения с широтноимпульсной модуляцией. Состоит из 6 IGBT транзисторов (
и 6 обратных диодов ( . Диоды предназначены для обеспечения циркуляции реактивной энергии между обмотками АД и конденсатором .F – Фильтр, который сглаживает пульсации выпрямленного напряжения и служит устройством для накопления и отдачи энергии, что необходимо для обеспечения циркуляции реактивной мощности между обмотками АД и фильтром. Наличие конденсатора
придает ПЧ свойство источника напряжения, позволяющего формировать, при использование ШИМ, близкую к синусоидальной форму кривой тока в статоре двигателя. – Разрядное сопротивление, которое подключается транзистором во время торможения, и на котором рассеивается энергия торможения