11.2. Плавний пуск асинхронних двигунів зміною напруги живлення
При прямому пуску асинхронних двигунів з короткозамкненим ротором середньої та великої потужності виникає проблема обме-ження пускового струму, який більший за номінальний у 6...8 разів. Пусковий струм зумовлює значний спад напруги у мережі живлен-ня, що може перевищити допустиме значення. Крім того, при пря-мому пуску виникають різкі коливання електромагнітного моменту, що спричиняє великі динамічні зусилля в кінематиці виробничого механізму.
Частково цю проблему вирішували обмеженням пускового стру-му шляхом включення в коло статора на час пуску додаткових активного чи реактивного опорів, зміною напруги автотрансформа-тором тощо. При цьому вдається обмежити пусковий струм, але не можна забезпечити необхідну плавність пуску.
Рис.11.1. Структурна схема пристрою плавного пуску
Використовуючи тиристорний регулятор напруги, можна плавно змінювати напругу під час пуску, що призведе до плавної зміни та обмеження пускового струму та моменту. Плавне зростання напру-ги одержують за допомогою задавача інтенсивності на вході СІФК, а обмеження струму – контуром регулювання струму (рис.11.1).
Блок керування БК містить мікропроцесор, який керує прист-роєм плавного пуску. Для обмеження пускового струму на необхід-ному рівні використовується затриманий зворотний зв'язок за допо-могою давачів струму ДС1, ДС2, ДС3 та випрямляча В.
Для забезпечення плавних пуску і гальмування мікропроцесор реалізує функцію задавача інтенсивності, який задає необхідну швидкість наростання (при пуску) і спадання (при гальмуванні) на-пруги на обмотці статора. При цьому мікропроцесор контролює струм і, при досягненні ним встановленої величини, вмикає контур обмеження струмом, який підтримує його сталим.
Для механізмів з великим початковим моментом в пристрої пла-вного пуску передбачена функція бустера, яка полягає у тому, що на короткий час, який складає кілька періодів кривої напруги, на обмотку статора подається повна напруга живлення, яка спричиняє відповідне збільшення струму і механізм зрушується з місця. Потім напруга зменшується і процес пуску продовжується з темпом, який задається задавачем інтенсивності.
Криві напруги , струму та швидкості при пуску двигуна без бустера і бустером у блоці керування зображені на рис.11.2,а і рис.11.2б.
Пристрої плавного пуску мають діалогову панель з екраном, яка дозволяє налагоджувати пристрій під конкретний виробничий меха-нізм і проводити моніторинг стану пристрою та двигуна.
а б
Рис.11.2. Криві напруги , струму і швидкості при пуску асинхронного двигуна з пристроями плавного пуску
Основним недоліком наведених пристроїв є неможливість сфор-мувати лінійний закон зростання швидкості. Цей недолік усунений у пристрої фірми Schneider-Electrik Altistart 46, в якому використо-вується замкнена система автоматичного регулювання моменту (рис.11.3).
Рис.11.3. Функціональна схема розрахунку моменту двигуна мікропроцесором
Н Рис.11.4. Криві напруги і струму при плавному пуску двигуна
. (11.2)
Обчисливши , мікропроцесор послідовного розраховує такі параметри:
активну потужність двигуна
; (11.3)
електромагнітну потужність
; (11.4)
електромагнітний момент
; (11.5)
момент холостого ходу через номінальні значення електро-магнітного та номінального моментів:
; (11.6)
момент на валу
. (11.7)
Обчисливши таким способом біжуче значення моменту, його використовують в якості сигналу зворотного зв’язку за моментом, який поступає на вхід регулятора моменту. На інший вхід подається сигнал завдання (рис.11.3).
Наведена система автоматичного регулювання моменту під час пуску і гальмування формує такий закон зміни моменту, щоб при відомій залежності моменту опору забезпечити ліній-ний закон зміни швидкості.
Пристрій Altistart 46 має діалогову панель для введення розра-хункових даних про двигун та характер навантаження і дозволяє моніторити параметри процесу пуску і гальмування.
- Основи електропривода
- Класифікація електроприводів. Механічні характеристики
- 1.1. Загальні положення
- 1.2. Класифікація електроприводів
- 1.3. Приведення моментів і сил опору, моментів інерції і
- 1.4. Механічні характеристики виробничих механізмів і
- 1.5. Усталені режими
- Часові та частотні характеристики електропривода
- 2.1. Рівняння руху електропривода
- 2.2. Час прискорення і сповільнення електропривода
- 2.3. Оптимальне передаточне число
- 2.4. Часові та частотні характеристики одномасової системи
- 2.5. Часові та частотні характеристики двомасової системи
- Регулювання швидкості двигунів постійного струму
- 3.1. Регулювання кутової швидкості двигунів постійного
- Струму незалежного збудження
- 3.2. Регулювання швидкості двигунів послідовного збудження
- 3.3. Гальмівні режими двигунів постійного струму
- 3.4 Часові характеристики двигунів постійного струму незалежного збудження
- 3.5. Частотні характеристики
- Перетворювачі напруги електроприводів постійного струму
- 4.1. Тиристорні керовані випрямлячі
- 4.2. Системи імпульсно-фазового керування
- 4.3. Імпульсні перетворювачі постійної напруги
- Регулювання кутової швидкості двигунів змінного струму
- 5.1. Механічні характеристики асинхронних двигунів
- 5.2. Регулювання швидкості асинхронних двигунів
- 5.3. Перетворювачі частоти
- 5.4. Регулювання швидкості синхронних двигунів
- Тики синхронного двигуна
- 5.5. Гальмівні режими двигунів змінного струму
- Методи розрахунку потужності електроприводів
- 6.1. Втрати енергії в електроприводах
- 6.2. Нагрівання і охолодження двигунів
- 6.3. Режими роботи і навантажувальні діаграми
- 6.4. Розрахунок потужності електродвигунів
- Системи керування електроприводами
- Релейно-контакторні системи керування електроприводами
- 7.1. Загальні положення
- 7.2. Структура релейно-контакторних систем керування
- 7.3. Принципові схеми ркск
- Дискретні логічні системи керування рухом електроприводів
- 8.1 Загальна характеристика длск
- 8.2. Методи синтезу длск
- 8.3. Математичний опис длск
- 8.4. Способи реалізації длск
- Система керування швидкістю електроприводів постійного струму з сумуючим підсилювачем
- 9.1. Загальні положення
- 9.2. Формування динамічних характеристик
- 9.3. Обмеження моменту електропривода
- Система керування електроприводом з підпорядкованим регулюванням
- 10.1. Структурна схема системи підпорядкованого
- Регулювання
- 10.2. Технічна реалізація системи з підпорядкованим регулюванням
- 10.3. Обмеження струму в системі підпорядкованого регулювання
- Системи керування швидкістю асинхронного електропривода
- 11.1. Регулювання швидкості напругою живлення
- 11.2. Плавний пуск асинхронних двигунів зміною напруги живлення
- 11.3. Система скалярного керування частотно-регульованого асинхронного електропривода
- 11.4. Системи векторного керування частотно-регульованого електропривода
- 11.5. Пряме керування моментом асинхронного двигуна
- Енергозберігаючий асинхронний електропривод
- 12.1. Загальні положення
- 12.2. Втрати електроенергії в усталених режимах
- 12.3. Оптимізація енергоспоживання в перехідних процесах
- 12.4. Економічна ефективність частотно-регульованого електропривода
- Частотне керування синхронними електроприводами
- 13.1. Стратегії керування
- 13.2. Вентильний двигун
- 13.3. Система автоматичного керування моменту сд зміною магнітного потоку ротора
- 13.4. Стратегії керування сд зі збудженням від постійних магнітів
- Адаптивні системи керування електроприводами
- 14.1. Загальні положення
- 14.2. Безпошукова адаптивна система керування з еталонною
- 14.3. Безпошукова адаптивна система керування зі спостережним пристроєм
- 14.4. Фаззі-керування електроприводами
- 14.5. Фаззі-керування гальмуванням візка мостового
- Слідкуючий електропривод
- 15.1. Загальна характеристика
- 15.2. Безперервні системи керування слідкуючим
- 15.3. Динамічні показники слідкуючого електропривода
- Цифрові системи керування електроприводами
- 16.1. Структура електропривода з цифровою системою
- Керування
- 16.2. Розрахункові моделі ацп і цап
- 16.3. Дискретні передавальні функції і структурні схеми
- 16.4. Синтез цифрового регулятора і його реалізація
- Список літератури
- Предметний покажчик
- Рецензія