Введение.
Значительный рост объемов производства в республике
Узбекистан стимулирует рост объемов импорта оборудования. На сегодняшний
день импортируемые технологические виды оборудования, производственные
линии и станки поставляются в комплекте с соответствующими вспомогательными
МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЦИФРОВИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ И
ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ
105
установками.
Оборудования
камнеобрабатывающей
промышленности
поставляются в основном с нерегулируемыми электроприводами и режимы работы
при разных уровнях загруженности не имеют возможности регулирования
энергетических показателей. В процессе работы технологического оборудования, в
особенности при работе станка имеются режимы работы с неполной нагрузкой,
технологические паузы во время смены деталей и другие причины. За это время
электроприводы станка работают с номинальным напряжением сети, а режим
холостого хода и уровень загруженности не контролируется.
В
соответствии с этим нами предложена система управления
электропривода
камнегравировального
станка
обеспечивающий
энергоэффективный
режим
работы.
В
данной
работе
электропривод
камнегравировального
станка
заменен
на
регулируемый
асинхронный
электропривод с частотным управлением.
Основная часть
. Основные законы регулирования скорости асинхронного
двигателя
при питании его от инвертора напряжения были рассмотрены
в литературе 1.4. Теоретически и практически доказано, что в классе законов
невозможно одновременно обеспечить удовлетворительные механические и
энергетические характеристики в широком диапазоне скоростей и изменения
нагрузки. Основная причина этого – возрастание влияния активного
сопротивления обмотки статора при снижении частоты питающего напряжения. В
асинхронных частотно-регулируемых электроприводах со скалярным
управлением, кроме законов регулирования класса
, получили применение и
другие законы регулирования. Схема замещения асинхронной машины,
пригодная для анализа как установившихся, так и переходных режимов работы при
любой частоте
питающего напряжения
обмоток статора, приведена на рис.
1.
Рис. 1. Схема замещения асинхронной машины
в установившемся режиме при частотном управлении
В соответствии со схемой замещения (рис. 1) можно записать следующие
уравнения:
(1)
(2)
(
)
(3)
Таким образом, компенсируя падения напряжения на сопротивлениях
МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЦИФРОВИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ И
ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ
106
,
,
и
, можно получить частотные законы
регулирования скорости классов
,
,
.
В соответствии с уравнениями математической модели асинхронного двигателя в
неподвижной системе координат, условие поддержания постоянного соотношения
между ЭДС
и частотой напряжения статора
в статике является и условием
стабилизации потокосцепления статора
. Регулирование класса
, – это
регулирование с постоянным потокосцеплением в воздушном зазоре
, а
регулирование класса
– регулирование с постоянным потокосцеплением
ротора.
Если при изменении нагрузки на валу двигателя поддерживать постоянными
соответствующие значения ЭДС
,
или
, то механические характеристики
асинхронного двигателя получат вид, пока показанный на рис. 2.
Рис. 2. Механические характеристики асинхронного двигателя
при различных законах регулирования:
⁄
⁄
⁄
⁄
Анализ механических характеристик, приведенных на рис. 2, показывает, что для
стабилизации скорости при изменении нагрузки на валу двигателя предпочтение
следует отдавать методу регулирования с
= const
. Однако такое
регулирование предполагает повышение напряжения
по сравнению с
номинальным
при всех значениях нагрузки, что в большинстве случаев
приводит к насыщению магнитной цепи асинхронного двигателя и его
перегреву. Поэтому на практике наибольшее распространение получили такие
способы частотного регулирования скорости, как
;
;
. При регулировании скорости в классе законов
необходимо повышать фазное напряжение
только на
величину падения напряжения
на активном сопротивлении обмотки
статора, а способ регулирования скорости асинхронного двигателя получил
название – частотное регулирование с
IR
-компенсацией. Реализация управления
компенсирующего падения напряжения на активном сопротивлении статора
МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЦИФРОВИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ И
ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ
107
возможна как по отклонению, так и по возмущению, со скалярной или векторной
IR
-компенсацией.
|
