 |
|
Опис розробленої системи керування електродвигуном
На базі перетворювача AFC120 розробляється система керування електродвигуном, варіанти схем приведені в Додатку 1 і Додатку 2.
Система керування має в своєму складі такі елементи:
- блок силових перетворювачів, що складається з випростувача та інвертора, побудованих на тиристорах типу Т10 та транзисторних ключах PM 750SA120;
- плати потужності MFC311/0414;
- модулів RC MFC311/30, що керуються при налагодженні системи від персонального комп’ютера з допомогою шини RS-232;
- плати процесора MFC311/11, що виробляє керуючі сигнали на блок перетворювачів;
- власне електродвигуна M, в коло живлення якого включені датчик струму, а для контролю частоти обертання якого використовується датчик частоти. Виходи обох підключаються до плати процесора.
З допомогою параметрів першої групи застосованого перетворювача встановлюється мінімальна і максимальна частота обертання, яка визначається заданим діапазоном частоти регулювання (параметри 1.2, 1.3).
Параметр 1.4 і 1.6 визначає крутизну зміни наростання частоти обертання, тобто дозволяє вибрати динаміку розгону та формування тахограми руху.
Параметр 1.20 визначає спосіб зупинки перетворювача частоти, чи постійним струмом, чи за допомогою вибігу.
Друга група параметрів керування дозволяє вибрати місце керування і відповідний керуючий пристрій, тобто задати керування від двох аналогових входів (керування з допомогою потенціометра), встановлення частоти обертання через один з двох цифрових входів (параметр 2.1, 2.2).
Для керування напрямком обертання роботи двигуна вперед-назад передбачено параметр 2.6.
Для вибору інтенсивності розгону передбачені ПІ-регулятори (параметри 2.20, 2.22).
Для забезпечення безаварійної роботи і захисту перетворювача використовується плата потужності MFC311/041, в якій передбачено чотири захисти від аварійних ситуацій, тобто автоматичне перевантаження (параметр 3.1), допустима кількість запусків (кількість перевантажень за годину) (параметр 3.3.). Якщо за час, заданий параметром 3.3, кількість несправностей перевищить встановлену кількість перевантажень, то ПЧ автоматично не відновить своєї роботи.
В схемі захисту передбачено термічний захист двигуна (параметр 3.10).
Використовуючи параметри керування та захисту, можна настроїти перетворювач частоти на режим роботи з заданим діапазоном регулювання частоти і параметрами струму, напруги, температури. Контроль і реалізація відповідних параметрів здійснюються з допомогою відповідних давачів і передачі контрольованих сигналів з допомогою оптоелектронних транзисторів IS01-IS09. Вибір структури і параметрів регулювання і захисту здійснюється індивідуально після вибору і розрахунку тахограми руху механізму, динамічних особливостей розгону, гальмування, електроприводу, величини перевантажень та заданої якості перерегулювань струму перетворювача частоти та частоти обертання вала електродвигуна. Така система електроприводу потребує попереднього розрахунку замкненої системи регулювання, яка в даному курсовому проекті не передбачена, але всі настройки в замкненій системі регулювання передбачені фірмою-виготовлювачем перетворювачів АFC, які можуть бути проведені безпосередньо з врахуванням експлуатаційних особливостей роботи механізму на місці експлуатації.
Перетворювачі АFC мають блочно-модульну структуру, що дозволяє будувати різноманітні схеми випростувачів і інверторів за допомогою застосування ключів, які виготовлені в блочному виконанні, причому ключі з’єднані послідовно і кожен ключ модуля має свій захист і систему передачі імпульсних сигналів керування, що дозволяє подавати сигнали керування безпосередньо від мікропроцесорної плати. Зв’язок між мікропроцесором і ключами керування (тиристорами) реалізується на базі оптоелектронних транзисторних пар. Така конструкція забезпечує, крім незначної потужності споживання, ще і гальванічний розв’язок між колами керування і силовими високовольтними колами перетворювачів.
На базі перетворювача АFC може бути реалізована трифазна чи однофазна схема мостового інвертора або їхні модифікації, відповідно до індивідуального завдання, яке ставиться в курсовому проекті. Для однофазних двигунів доцільно вибирати і будувати однофазну схему перетворювача. Для двофазних двигунів (з пусковою обмоткою) схема перетворювача може бути також однофазною, з живленням пускової обмотки через конденсатор. Для трифазних асинхронних двигунів необхідно вибирати трифазну схему інвертора з однофазним мостовим випростувачем. У випадку використання двигунів більшої потужності (1,2 кВт і більше) необхідно вибирати і розраховувати трифазну мостову схему випростувача і інвертора. Модифікація схеми проводиться на базі однотипних модулів і не становить труднощів.
Індивідуальним завданням на КП (задається викладачем) необхідно за описом параметрів вибрати конкретні загальні параметри (перша група), параметри управління (друга група), параметри аварій і захисту (третя група) та описати їх в курсовому проекті.