Разомкнутые электроприводы переменного тока

Мягкие частотный пуск и остановка асинхронного двигателя

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

Рис. 3.1. Схема модели разомкнутого частотно-управляемого асинхронного электропривода (Fig3_l)

Рис. 3.2. Окно ввода параметров задатчика интенсивности

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 процессов как нарастания сигнала по указанному закону, так и спада. Кроме того, предусмотрены расчет напряжения питания инвертора по максимальному значению частоты и паспортным данным двигателя и управление источником питания соответствующим сигналом.

На рис. 3.2 приведено 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 I В. Также указываются номинальное линейное напряжение и частота двигателя.

Управление задатчиком интенсивности осуществляется сигналами амплитудой 1 В (Timer). Плюс 1 В — 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 рис. 3.3 продемонстрировано окно ввода параметров блока Timer.

Рис. 3.3. Окно ввода параметров блока Timer

На рис. 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 экраном Scope.

На рис. 3.4 представлены введённые параметры асинхронного двигателя. Особенностью является повышенное значение момента инерции. Реактивный момент сопротивления задаётся в блоке Constant 1 и составляет 10 Нм.

Рис. 3.4. Окно ввода параметров двигателя

На рис. 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 4K2/V2 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/^2 А развивает момент 35,74 Нм, незначительно меняющийся на протяжении всего процесса торможения.

Рис. 3.5. Результаты моделирования пуска — остановки асинхронного электропривода с временем 0,8 с