Частотный регулятор для асинхронного двигателя: Частотный регулятор для асинхронного двигателя-все функции

Содержание

Преобразователи частоты для асинхронных двигателей

До появления частотных преобразователей на рынке современной энергетики, электромонтёрам приходилось применять для подключения асинхронного двигателя стартовый или фазосдвигающий конденсатор большой ёмкости.

Двигатель при этом работал, но существенно терял мощность. Также, применение конденсаторов сильно разогревало обмотки двигателя, что сильно снижало его ресурс работы, и двигатели часто приходилось «перематывать». Учитывая, что обмотки асинхронного двигателя делаются из медной проволоки, то такие ремонты приносили большой ущерб.

Так как асинхронный двигатель является составной частью почти каждого современного привода, то вопрос создания частотного регулирования вставал на особый уровень. И вот, частотники уже повсеместно применяются для подключения электрического двигателя к сети и его управление.

По сути, частотный инвертор, это прибор, изменяющий частоту поданного на обмотки напряжения с ШИМ-регулированием. Благодаря частотнику, получилось подключить асинхронный двигатель к сети без ущерба его ресурсу, без перегрева, и ещё дать массу возможностей по управлению скоростью вращения вала.

Также, применяя различные интерфейсы передачи данных и команд, применение частотников позволило объединить все приводы большого предприятия в одно диспетчерскую систему управления и контроля параметров.

В мир современной автоматизации технологических процессов, это весомый аргумент.

Устройство частотных преобразователей

Современный частотный инвертер состоит из двух принципиальных блоков. Первый блок полностью сглаживает напряжение и на выходе выдаёт постоянное. Постоянное напряжение подаётся на силовой блок генерации частоты. После преобразования, на выходе из второго блока частота напряжения уже будет такая, какая задана настройкой.

За возможность изменять частоту напряжения отвечает микропроцессор, который встроен в частотник. Используя заданную программу, процессор следит за выходной частотой напряжения, а также за параметрами работы электрического двигателя.

По сути, частотные преобразователи для асинхронных двигателей принцип работы которых заключён в простом вырабатывании нужной частоты переменного тока, это модуляторы нужной природы напряжения, которая необходима для того или иного оборудования. Именно это и снизило негативное влияние на работу электрического двигателя, которое имело место быть при использовании конденсатов.

Электрический двигатель получает именно такое напряжение, которое положено ему для нормальной и полноценной работы.

Считаем нужным отметить, что и при наличии линии трёхфазного напряжения, не всегда рационально подключать электрический двигатель к сети просто через выключатель. В таком случае, двигатель будет работать, но регулировать его работу не получится. Не получится и следить за состоянием обмоток.

В промышленном исполнении можно встретить два основных типа частотных преобразователей:

Специальные.
Универсальные.

Специальный частотный преобразователь для асинхронного двигателя, схема которого несколько отличается от универсального, изготавливается под конкретное оборудование по конкретным потребностям. Как правило, это очень урезанные версии, не способные на работу с любым оборудованием.

Универсальные частотные инвертера могут работать, как и в специальном оборудовании, так и во всех остальных вариантах применения. На то они и универсальные, что их можно настраивать и программировать под любые нужды.

Поэтому, выбор частотного преобразователя для асинхронного двигателя должен быть не столько продиктован конкретными необходимостями производства, но и возможностью модернизации оборудования.

Практически во всех частотниках сегодня реализована возможность установки и контроля режима работы электрического двигателя с пульта управления. Первый интерфейс управления встроен в сам корпус частотника. Там же есть и ручка регулирования скорости вращения двигателя.

Но можно и применять выносные пульты управления. Которые можно располагать как в диспетчерской, так и непосредственно на станке, который приводится в движение электрическим двигателем.
Такое чаще встречается в ситуациях, когда станок с двигателем находится в помещении, где не рекомендуется установка частотного инвертора. И его устанавливают вдали от оборудования.

Большая часть инвертеров частоты позволяют программировать работу оборудования. Но, задать программу просто с пульта управления не получится. Для этого используется интерфейс передачи данных и настройки, который, при помощи компьютера позволяет задать нужную программу работы.

Разница типов сигналов управления

При проектировании цеха очень важно учитывать, что общение частотных преобразователей с диспетчерским пультом будет происходить при помощи электрических импульсов по проводам связи. Пи этом, не стоит забывать, что разные стандарты связи по-разному влияют друг на друга. Посему, переда данных одним способом, может существенно снижать качество передачи данных другим способом.
Поэтому, расчет частотного преобразователя для асинхронного двигателя должен производиться не только по его электротехническим показателям, но и по показателям совместимости с сетью.

Выбор мощности частотного преобразователя

Вопрос мощности частотника, скорее всего, стоит на первом плане, при расчете привода для любого станка или агрегата. Дело в том, что большинство частотных инвертеров способны выдерживать большие перегрузки до 200 – 300 %. Но, это совсем не означает, что для питания электрического двигателя можно смело покупать частотник сегментом ниже, чем требуется по планированию.

Выбор мощности частотного преобразователя осуществляется с обязательным запасом в 20 – 30%. Игнорирование этого правила может повлечь за собой выход из строя частотного преобразователя и простой оборудования.

Также важно учитывать пиковые нагрузки, которые может выдерживать частотник. Дело в том, что при старте электрического двигателя его пусковые токи могут сильно превышать номинальные. В некоторых случаях, пусковой ток превышает номинальный в шесть раз! Частотик должен быть рассчитан на такие изменения.

Каждый электрический двигатель оборудован вентилятором охлаждения. Это лопасти, которые установлены в задней части двигателя и по мере вращения вала прогоняют через корпус мотора воздух.

Если электрический двигатель работает на пониженных оборотах, то мощности потока воздуха может не хватить для охлаждения.

В этом случае, нужно выбирать частотник с датчиками температуры двигателя. Или организовать дополнительное охлаждение.

Электромагнитная совместимость преобразователей частоты

При расчёте и подключении частотника к сети и электрическому двигателю, следует помнить, что он очень подвержен помехам. Также, преобразователь частоты может и сам стать источником помех для другого оборудования. Именно поэтому, все подключения к частотнику и от него выполняются экранированными кабелями и выдерживанием дистанции в 10 см друг от друга.

По своей сути, применение частного преобразователя для питания асинхронного электрического двигателя позволило существенно продлить жизнь электрического двигателя, дало возможность регулировать работу двигателя и хорошо экономить на расходе электрической энергии.

Частотник, частотный преобразователь1ф 220 — 3ф220 для асинхронного электродвигателя

Watch this video on YouTube

принцип работы, способы регулирования частоты вращения асинхронного двигателя, видео

Автор Aluarius На чтение 4 мин. Просмотров 454 Опубликовано 24.12.2015

Есть в электроустановках позиции, когда без электродвигателя, работающего на постоянном токе, не обойтись. Именно этот электромотор можно регулировать по скорости вращения ротора, что и требуется в электроустановках. Правда, у него масса недостатков, и одни из них – это быстрый износ щеток, если их установка была проведена с искривлением, да и срок их эксплуатации достаточно низок. При износе происходит искрение, поэтому такой движок во взрывоопасных и запыленных помещениях использовать нельзя. Плюс ко всему электродвигатель постоянного тока стоит дорого. Чтобы изменить данную ситуацию, используют асинхронный двигатель и частотный регулятор для асинхронного двигателя.

Практически по всем показателям электродвигатели, работающие на переменном токе, превосходят аналоги на постоянном. Во-первых, они надежнее. Во-вторых, имеют меньшие габариты и вес. В-третьих, цена ниже. В-четвертых, они проще в эксплуатации и подключении.

А вот недостаток у них один – это сложность регулирования частоты вращения. В данном случае стандартные способы регулирования частоты асинхронных двигателей здесь не подойдут, а именно – изменения напряжения, установка сопротивления и так далее. Частотное управление асинхронным электрическим двигателем – была проблема номер один. Хотя теоретическая база известна аж с тридцатых годов прошлого столетия. Все дело упиралось в дороговизну частотного преобразователя. Все изменилось, когда изобрели микросхемы, с помощью которых через транзисторы стало возможным собрать преобразователь частоты с минимальной себестоимостью.

Принцип регулирования

Итак, способ регулирования частоты вращения асинхронного двигателя основано на одной формуле. Вот она внизу.

ω=2πf/p, где

ω – угловая скорость вращения статора;

f – частота входного напряжения;
p – количество полюсных пар.

То есть, получается так, что изменить скорость вращения электродвигателя можно лишь путем изменения частоты напряжения. Что это дает на практике? Первое – это плавность работы мотора, особенно это будет чувствовать при пуске оборудования, когда сам двигатель работает под самыми высокими нагрузками. Второе – повышенное скольжение. За счет этого растет КПД, и снижаются потери мощностных характеристик.

Структура частотного регулятора

Все современные преобразователи частоты построены на принципе так называемого двойного преобразования. То есть, переменный ток преобразуется в постоянный через неуправляемый выпрямитель и фильтр. Далее, через импульсный инвертор (он трехфазный) происходит обратное преобразование тока постоянного в ток переменный. Инвертор сам состоит из шести силовых ключей (транзисторных). Так вот каждая обмотка электрического движка подключается к определенным ключам выпрямителя (положительному или отрицательному). Именно инвертор изменяет частоту напряжения, которое прикладывается к статорным обмоткам. По сути, именно через него происходит частотное регулирования электродвигателя.

В этом приборе на выходе устанавливаются силовые транзисторы. Они выполняют роль ключей. Если сравнивать их с тиристорами, то необходимо отметить, что первые вырабатывают сигнал в виде синусоиды. Именно данная форма создает минимальные искажения.

Принцип работы

Теперь сам принцип работы частотного преобразователя. Чтобы понять это, предлагаем разобрать рисунок ниже.

Принцип работы

Итак, пройдемся по рисунку, где

«В» – это неуправляемый силовой выпрямитель диодного типа.
«АИН» – автономный инвертор.
«СУИ ШИМ» – система широтно-импульсного управления.
«САР» – система автоматического регулирования.
«Св» – конденсатор фильтра.
«Lв» – дроссель.

По схеме очень хорошо видно, что инвертор регулирует частоту напряжения за счет системы широтно-импульсного управления (оно высокочастотное). Именно эта часть регулятора отвечает за подключение обмоток статора электродвигателя попеременно то к положительному полюсу выпрямителя, то к отрицательному. Периодичность подключения к полюсам происходит по синусоидальной кривой. При этом частота импульсов определяется именно частотой ШИМ. Так и происходит частотное регулирование.

Заключение по теме

Как видите, данный способ регулирования частоты вращения асинхронного двигателя достаточно прост. Но и не только. Он позволяет уйти от ненадежных двигателей постоянного тока, перейти на более надежные виды электрического оборудования. К тому же структура прибора, основанная на современных методах преобразования электрического тока, сделала его дешевым и доступным. Плюс ко всему простота устройства дает возможность собрать частотники своими руками.

Векторное управление электродвигателем «на пальцах» / Блог компании НПФ ВЕКТОР / Хабр

— Что такое векторное управление?
— Держать ток под 90 градусов.

Термин «векторное управление» электродвигателями знаком всем, кто хоть как-то интересовался вопросом, как с помощью микроконтроллера управлять двигателем переменного тока. Однако обычно в любой книге по электроприводу глава про векторное управление находится где-нибудь ближе к концу, состоит из кучи волосатых формул с отсылками ко всем остальным главам книги. Отчего разбираться в этом вопросе совсем не хочется. И даже самые простые объяснения всё равно держат путь через дифференциальные уравнения равновесия, векторные диаграммы и кучу другой математики. Из-за чего появляются примерно вот такие вот попытки как-то закрутить двигатель без использования мат.части. Но на самом деле векторное управление – это очень просто, если понимать принцип его работы «на пальцах». А там уже и с формулами разбираться в случае надобности будет веселее.

Рассмотрим принцип работы самого простого двигателя переменного тока – синхронной машины с постоянными магнитами. Удобный пример – компас: его магнитная стрелка представляет из себя ротор синхронной машины, а магнитное поле Земли – магнитное поле статора. Без внешней нагрузки (а в компасе её нет, если не считать трение и жидкость, гасящую колебания стрелки) ротор всегда ориентируется по полю статора. Если мы будем держать компас и вращать под ним Землю, то стрелка будет крутиться вслед, совершая работу по перемешиванию жидкости внутри компаса. Но есть и чуть более простой способ – можно взять внешний магнит, например, в виде стержня с полюсами на концах, поле которого значительно сильнее магнитного поля Земли, поднести его к компасу сверху и вращать магнит. Стрелка будет двигаться вслед за вращающимся магнитным полем. В настоящем синхронном двигателе поле статора создается электромагнитами – катушками с током. Схемы обмоток там сложные, но принцип один – они создают статором магнитное поле, направленное в нужную сторону и имеющее нужную амплитуду. Посмотрим на следующий рисунок (Рисунок 1). В центре изображен магнит – ротор синхронного двигателя («стрелка» компаса), а по бокам два электромагнита – катушки, создающие каждая свое магнитное поле, одна в вертикальной оси, другая в горизонтальной.
Рисунок 1. Принцип действия синхронной электрической машины

Магнитный поток катушки пропорционален току в ней (в первом приближении). Нас будет интересовать магнитный поток от статора в том месте, где расположен ротор, т.е. в центре рисунка (краевыми эффектами, рассеянием и всем прочим пренебрегаем). Магнитные потоки двух перпендикулярно расположенных катушек векторно складываются, образуя для взаимодействия с ротором один общий поток. Но так как поток пропорционален току в катушке, удобно рисовать непосредственно вектора токов, сонаправив их с потоком. На рисунке показаны некоторые токи I_α и I_β, создающие магнитные потоки по осям α и β соответственно. Суммарный вектор тока статора I_s создает сонаправленый ему магнитный поток статора. Т.е. по сути I_s символизирует внешний магнит, который мы подносили к компасу, но созданный электромагнитами – катушками с током.
На рисунке ротор расположен в произвольном положении, но из этого положения ротор будет стремиться повернуться согласно магнитному потоку статора, т.е. по вектору I_s (положение ротора в этом случае показано пунктирной линией). Соответственно, если подать ток только в фазу α, скажем, I_α = 1А, ротор встанет горизонтально, а если в β, вертикально, а если приложить I_β = -1А то перевернется на 180 градусов. Если запитать ток I_α по закону синуса, а I_β по закону косинуса от времени, то будет создано вращающееся магнитное поле. Ротор будет следовать за ним и крутиться (как стрелка компаса следует за вращением магнита руками). Это базовый принцип работы синхронной машины, в данном случае двухфазной с одной парой плюсов.
Давайте нарисуем график момента двигателя в зависимости от углового положения вала ротора и вектора тока I_s статора – угловую характеристику синхронного двигателя. Эта зависимость синусоидальная (Рисунок 2).

Рисунок 2. Угловая характеристика синхронной машины (здесь есть некоторая историческая путаница со знаками момента и угла, из-за чего часто рисуют характеристику перевернутой относительно горизонтальной оси).

Чтобы получить этот график на практике, можно поставить на вал ротора датчик вращающего момента, затем включить любой вектор тока, например, просто подать ток в фазу α. Ротор повернется в соответствующее положение, которое нужно принять за ноль. Потом через датчик момента «руками» нужно поворачивать ротор, фиксируя на графике в каждой точке угол θ, на который повернули, и момент, который показал датчик. Т.е. нужно растягивать «магнитную пружину» двигателя через датчик момента. Самый большой момент окажется при угле в 90 градусов от вектора тока (от начала). Амплитуда получившегося максимального момента М_макс пропорциональна амплитуде приложенного вектора тока. Будет приложен 1А, получим, скажем, М_макс = 1 Н∙м (ньютон*метр, единица измерения вращающего момента), если подадим 2А, получим М_макс = 2 Н∙м.

Из этой характеристики следует, что двигатель развивает наибольший момент, когда ротор находится под 90° к вектору тока. Так как мы при создании системы управления на микроконтроллере хотим получить от двигателя наибольший момент при минимуме потерь, а потери, в первую очередь, это ток в обмотках, то рациональнее всего ставить вектор тока всегда под 90° к магнитному полю ротора, т.е. перпендикулярно магниту на рисунке 1. Нужно поменять всё наоборот – не ротор едет к задаваемому нами вектору тока, а мы задаем вектор тока всегда под 90° к ротору, как бы он там не вращался, т.е. «прибить» вектор тока к ротору. Регулировать же момент двигателя будем амплитудой тока. Чем больше амплитуда – тем выше момент. А частота вращения, частота тока в обмотках это уже «не наше» дело – какая получится, как ротор будет вращаться, так и будет – мы управляем моментом на валу. Как ни странно, именно это и называется векторным управлением – когда мы управляем вектором тока статора так, чтобы он был под 90° к магнитному полю ротора. Хотя некоторые учебники дают более широкие определения, вплоть до такого, что векторным управлением называют вообще любые законы управления, где задействованы «вектора», но обычно под векторным управлением понимается именно приведенный выше способ управления.

Но как векторное управления достигается на практике? Очевидно, для начала понадобится знать положение ротора, чтобы было относительно чего отмерять 90°. Это проще всего сделать установив, собственно, датчик положения на вал ротора. Потом нужно разобраться, как создать вектор тока, поддерживая желаемые токи в фазах α и β. На двигатель-то мы прикладываем напряжение, а не ток… Но раз мы хотим что-то поддерживать, то нужно это измерять. Поэтому для векторного управления понадобятся датчики токов фаз. Далее нужно собрать структуру векторного управления в виде программы на микроконтроллере, которая будет делать всё остальное. Чтобы такое объяснение не было похоже на инструкцию «как нарисовать сову», давайте продолжим погружение.
Поддерживать ток микроконтроллером можно использовав программный ПИ (пропорционально-интегральный) регулятор тока и ШИМ. Например, структура с регулятором тока для одной фазы α показана ниже (Рисунок 3).

Рисунок 3. Замкнутая по току структура управления для одной фазы

Здесь задание тока i_{α_зад} – некая константа, тот ток, который мы хотим поддерживать для этой фазы, например 1А. Задание поступает на сумматор регулятора тока, раскрытая структура которого показана выше. Если читатель не знает, как работает ПИ-регулятор – то увы и ах. Могу лишь посоветовать что-то из этого. Регулятор тока на выходе задает напряжение фазы U_α. Напряжение поступает на блок ШИМ, который рассчитывает задания скважностей (уставок сравнения) для таймеров ШИМ микроконтроллера, формирующих ШИМ на мостовом инверторе из четырех ключей, чтобы сформировать это U_α. Алгоритм может быть разный, например, для положительного напряжения ШИМим правой стойкой пропорционально заданию напряжения, на левой замкнут нижний ключ, для отрицательного ШИМим левой, на правой замкнут нижний. Не забываем добавить мёртвое время! В итоге такая структура делает программный «источник тока» за счет источника напряжения: мы задаем нужное нам значение i_{α_зад}, а данная структура с определенным быстродействием его реализует.

Дальше, возможно, некоторые читатели уже подумали, что до векторной структуры управления осталось дело за малым – нужно поставить два регулятора тока, на каждую фазу по регулятору, и формировать на них задание в зависимости от угла с датчика положения ротора (ДПР), т.е. сделать что-то типа такой структуры (Рисунок 4):

Рисунок 4. Неправильная (наивная) структура векторного управления

Так делать нельзя. При вращении ротора переменные i_{α_зад} и i_{β_зад} будут синусоидальными, т.е. задание на регуляторы тока будет всё время меняться. Быстродействие регулятора не бесконечно, поэтому при изменении задания он не мгновенно его отрабатывает. Если задание постоянно менять, то регулятор будет всё время его догонять, никогда не достигая. И с ростом скорости вращения двигателя отставание реального тока от заданного будет всё больше и больше, пока желаемый угол в 90° между током и магнитом ротора совсем не перестанет на него быть похожим, а векторное управление не перестанет быть таковым. Поэтому делают по-другому. Правильная структура следующая (Рисунок 5):

Рисунок 5. Структура векторного датчикового управления для двухфазной синхронной машины

Здесь добавились два блока – БКП_1 и БКП_2: блоки координатных преобразований. Они делают очень простую вещь: поворачивают вектор на входе на заданный угол. Причем БПК_1 поворачивает на +ϴ, а БКП_2 на —ϴ. Это вся разница между ними. В иностранной литературе их называют преобразованиями Парка (Park transformation). БКП_2 делает преобразование координат для токов: от неподвижных осей α и β, привязанных к статору двигателя, к вращающимся осям d и q, привязанных к ротору двигателя (используя для этого угол положения ротора ϴ). А БКП_1 делает обратное преобразование, от задания напряжения по осям d и q делает переход к осям α и β. Формул для преобразования координат не привожу, но они простые и очень легко ищутся. Собственно, в них нет ничего сложнее школьной геометрии (Рисунок 6):

Рисунок 6. Координатные преобразования из неподвижных осей α и β, привязанных к статору двигателя, к вращающимся осям осям d и q, привязанных к ротору

То есть вместо «вращения» задания регуляторов (как было в прошлой структуре), вращаются их входы и выходы, а сами регуляторы работают в статическом режиме: токи d, q и выходы регуляторов в установившемся режиме постоянны. Оси d и q вращаются вместе с ротором (так их вращает сигнал с датчика положения ротора), при этом регулятор оси q регулирует как раз тот ток, который в начале статьи я называл «перпендикулярным полю ротора», то есть это моментообразующий ток, а ток d сонаправлен с «магнитом ротора», поэтому он нам не нужен и мы задаём его равным нулю. Такая структура избавлена от недостатка первой структуры – регуляторы токов даже не знают, что что-то где-то крутится. Они работают в статическом режиме: отрегулировали каждый свой ток, вышли на заданное напряжение – и всё, как ротор от них не убегай, они про это даже не узнают: всю работу по повороту делают блоки координатных преобразований.

Для объяснения «на пальцах» можно привести какую-нибудь аналогию.

Для линейного движения пусть это будет, например, городской автобус. Он всё время то разгоняется, то тормозит, то едет назад и вообще ведёт себя как хочет: это ротор двигателя. Также есть вы на автомобиле рядом, едете параллельно: ваша задача быть ровно посредине автобуса: «держать 90°», вы – это регуляторы тока. Если автобус все время меняет скорость – вы тоже должны соответственно менять скорость и всё время её отслеживать. Но теперь сделаем для вас «векторное управление». Вы залезли внутрь автобуса, встали посередине и держитесь за поручень – как автобус не убегай, вы легко справляетесь с задачей «быть посередине автобуса». Аналогично и регуляторы токов, «катаясь» во вращающихся осях d, q ротора, живут легкой жизнью.

Приведенная выше структура действительно работает и используется в современных электроприводах. Только в ней не хватает целой кучи мелких «улучшалок», без которых её уже не принято делать, типа компенсации перекрестных связей, разных ограничений, ослабления поля и т.п. Но базовый принцип именно такой.

А если нужно регулировать не момент привода, а всё-таки скорость (по правильному угловую скорость, частоту вращения)? Ну тогда ставим еще один ПИ-регулятор – регулятор скорости (РС). На вход подаем задание скорости, а на выходе имеем задание момента. Так как ток оси q пропорционален моменту, то можно для упрощения выход регулятора скорости подать сразу на вход регулятора тока оси q, вот так (Рисунок 7):

Рисунок 7. Регулятор скорости для векторного управления
Здесь ЗИ – задатчик интенсивности, плавно изменяет свой выход, чтобы двигатель разгонялся с нужным темпом, а не гнал на полном токе до задания скорости. Текущая частота вращения ω взята из обработчика датчика положения ротора, так как ω это производная от углового положения ϴ. Ну или можно просто время между импульсами датчика засекать…

Как сделать тоже самое для трехфазного двигателя? Ну, собственно, ничего особенного, добавляем еще один блок и меняем модуль ШИМ (Рисунок 8).

Рисунок 8. Структура векторного датчикового управления для трехфазной синхронной машины

Трехфазные токи, точно так же как и двухфазные, служат для одной цели – создать вектор тока статора I_s, направленный в нужную сторону и имеющий нужную амплитуду. Поэтому трехфазные токи можно просто пересчитать в двухфазные, а дальше оставить ту же систему управления, что уже была собрана для двухфазной машины. В англоязычной литературе такой «пересчёт» называют преобразованиями Кларк – Clarke transformation (Эдит Кларк – это она), у нас — фазными преобразованиями. В структуре на рисунке 8, соответственно, эта операция производится блоком фазных преобразований. Делаются они опять при помощи курса школьной геометрии (Рисунок 9):

Рисунок 9. Фазные преобразования – из трех фаз к двум. Для удобства принимаем равенство амплитуды вектора I_s амплитуде тока в фазе

Думаю, комментарии не нужны. Немного слов про ток фазы C. Туда можно не ставить датчик тока, так как три фазы двигателя соединены в звезду, и по закону Кирхгофа всё, что втекло через две фазы, должно вытечь из третьей (если, конечно, у вас в двигателе не пробита изоляция, и половина не утекла куда-то на корпус), поэтому ток фазы C вычисляют как скалярную сумму токов фаз A и B со знаком минус. Хотя третий датчик иногда ставят чтобы снизить погрешность измерений.

Также нужна полная переделка модуля ШИМ. Обычно для трехфазных двигателей используют трехфазный шестиключевой инвертор. На рисунке задание напряжения поступает всё ещё в двухфазных осях. Внутри модуля ШИМ с помощью обратных фазных преобразований можно пересчитать это в напряжения фаз A, B, C, которые надо приложить в этот момент к двигателю. А вот что делать дальше… Возможны варианты. Наивный метод – это задать на каждую стойку инвертора скважность, пропорциональную желаемому напряжению плюс 0.5. Это называется синусоидальной ШИМ. Именно такой метод применил автор в habrahabr.ru/post/128407. В этом методе всё хорошо, кроме того, что таким методом будет недоиспользован инвертор по напряжению – т.е. максимальное напряжение, которое будет получено, окажется меньше, чем вы могли бы получить, если бы использовали более совершенный метод ШИМ.

Посчитаем. Пусть у вас есть классический преобразователь частоты, питающийся от промышленной трехфазной сети 380В 50Гц. Здесь 380В это линейное (между фазами) действующее напряжение. Так как в преобразователе стоит выпрямитель, он выпрямит это напряжение и на шине постоянного тока окажется напряжение, равное амплитудному линейному напряжению, т.е. 380∙√2=540В постоянного напряжения (по крайней мере без нагрузки). Если мы применим синусоидальный алгоритм расчета в модуле ШИМ, то амплитуда максимального фазного напряжения, которое получится у нас сделать, окажется равной половине от напряжения на шине постоянного тока, т.е. 540/2=270В. Пересчитаем в действующее фазное: 270/√2=191В. А теперь в действующее линейное: 191∙√3=330В. Теперь можем сравнить: вошло нам 380В, а вышло 330В… И больше с этим типом ШИМ никак нельзя. Для исправления этой проблемы используется так называемый векторный тип ШИМ. В нем на выходе будут снова 380В (в идеальном случае без учета всех падений напряжения). Метод векторной ШИМ никакого отношения к векторному управлению электродвигателем не имеет. Просто в его обосновании снова используется немного школьной геометрии, поэтому он и называется векторным. Однако его работу на пальцах не объяснить, поэтому отправлю читателя к книжкам (в конце статьи) или к википедии. Могу еще привести картинку, которая немного намекает на разницу в работе синусоидальной и векторной ШИМ (Рисунок 10):

Рисунок 10. Изменение потенциалов фаз для скалярной и векторной ШИМ
Кстати, а какие датчики положения используются для векторного управления? Чаще всего используются четыре типа датчиков. Это квадратурный инкрементальный энкодер, датчик на основе элементов Холла, абсолютный датчик положения и сельсинный датчик.
Квадратурный энкодер не выдает абсолютного положения ротора – по своим импульсам он позволяет лишь определить, сколько вы проехали, но не куда и откуда (как начало и конец связаны с расположением магнита ротора). Поэтому для векторного управления синхронной машиной сам по себе он не подходит. Немного спасает ситуацию его реперная метка (индекс) – она одна на механический оборот, если до неё доехать, то абсолютное положение становится известно, а от неё можно уже отсчитывать сколько проехали квадратурным сигналом. Но как до этой метки доехать в начале работы? В общем, это не всегда удобно.
Датчик на основе элементов Холла – это грубый датчик. Он выдает всего несколько импульсов на оборот (в зависимости от кол-ва элементов Холла, для трехфазных двигателей их обычно три, т.е. шесть импульсов), позволяя знать положение в абсолютной величине, но с низкой точностью. Точности обычно хватает, чтобы держать угол вектора тока так, чтобы двигатель по крайней мере ехал вперед, а не назад, но момент и токи будут пульсировать. Если двигатель разогнался, то можно начать программно экстраполировать сигнал с датчика по времени – т.е. строить из грубого дискретного угла линейно изменяющийся угол. Это делается на основе предположения, что двигатель вращается с примерно постоянной скоростью, как-то так (Рисунок 11):

Рисунок 11. Работа датчика положения на элементах Холла для трехфазной машины и экстраполяция его сигнала

Часто для серводвигателей используется сочетание энкодера и датчика Холла. В этом случае можно сделать единый программный модуль их обработки, убирая недостатки обоих: делать экстраполяцию угла, приведенную выше, но не по времени, а по меткам с энкодера. Т.е. внутри от фронта до фронта датчика Холла работает энкодер, а каждый фронт Холла чётко инициализирует текущее абсолютное угловое положение. В этом случае неоптимальным (не под 90°) окажется лишь первое движение привода, пока он не доехал до какого-нибудь фронта датчика Холла. Отдельную проблему в этом случае представляет обработка неидеальности и того и другого датчика — симметрично и равномерно элементы Холла редко кто располагает…

В еще более дорогих применениях используют абсолютный датчик положения с цифровым интерфейсом (абсолютный энкодер), который сразу выдает абсолютное положение и позволяет не испытывать описанных выше проблем.

Если в электродвигателе очень жарко, а также когда требуется повышенная точность измерения угла, используют «аналоговый» сельсинный датчик (резольвер, вращающийся трансформатор). Это маленькая электрическая машина, используемая как датчик. Представьте, что в рассмотренной нами синхронной машине на рисунке 1 вместо магнитов стоит еще одна катушка, на которую мы подаем высокочастотный сигнал. Если ротор стоит горизонтально, то сигнал наведется только в катушку статора фазы α, если вертикально – то только в β, если перевернуть его на 180 – то изменится фаза сигнала, а в промежуточных положениях наводится и туда и сюда по закону синуса/косинуса. Соответственно, измеряя амплитуду сигнала в двух катушках, по соотношению этой амплитуды и по фазовому сдвигу можно также определять положение. Установив такую машину как датчик к основной, можно узнавать положение ротора.
Есть еще много экзотических датчиков положения, особенно для сверхвысокоточных применений, например, для изготовления электронных чипов. Там в ход идут уже любые физические явления, чтобы только узнать положение наиболее точно. Их рассматривать не будем.

Как вы поняли, векторное управление достаточно требовательное – и датчиков положения ему наставь, и датчиков тока, и ШИМ ему векторную, и микроконтроллер не абы какой, чтобы всю эту математику обсчитывать. Поэтому для простых применений его упрощают. Для начала можно исключить датчик положения, сделав бездатчиковое векторное управление. Для этого используют немного больше математической магии, находящейся в желтом прямоугольнике (Рисунок 12):

Рисунок 12. Структура бездатчикового векторного управления

Наблюдатель – это такой блок, на который подается информация о приложенном к двигателю напряжении (например, из задания на модуль ШИМ) и о токах в двигателе с датчиков. Внутри наблюдателя работает модель электродвигателя, которая, грубо говоря, пытается подстроить свои токи в статоре под измеренные с реального двигателя. Если у неё это получилось, то можно считать, что и положение моделируемого внутри вала ротора тоже совпадает с реальным и им можно пользоваться для нужд векторного управления. Ну это, конечно, совсем упрощённо. Видов наблюдателей таких – не пересчитать. Каждый аспирант по специальности «электропривод» пытается изобрести именно свой, который чем-то лучше других. Основной принцип – отслеживание ЭДС электродвигателя. Поэтому чаще всего бездатчиковая система управления работоспособна только на относительно высокой частоте вращения, где ЭДС большая. А также имеет еще ряд недостатков по сравнению с наличием датчика: нужно знать параметры двигателя, быстродействие привода ограничено (если частота вращения резко меняется, наблюдатель может не успеть её отследить и какое-то время «врать», а то и «развалиться» совсем), настройка наблюдателя – это целая процедура, для его качественной работы нужно точно знать напряжение на двигателе, точно измерять его токи и т.п.

Есть и другой вариант упрощения. Например, можно сделать так называемую «автокоммутацию». В этом случае для трехфазного двигателя отказываются от сложного метода ШИМ, отказываются от сложной векторной структуры и начинают просто включать фазы двигателя по датчику положения на элементах Холла, даже иногда бе

Принцип работы частотного преобразователя для асинхронного двигателя

Асинхронный двигатель изобретен достаточно давно и нашел широкое применение в различных областях благодаря простоте конструкции и надежности. Однако он имеет ряд недостатков, ключевыми из которых являются:

высокая пусковая мощность до момента выхода на рабочую частоту вращения;
низкий крутящий момент на старте;
квадратичная зависимость мощности от питающего напряжения;
предельная частота вращения для стандартной сети 50 Гц в 3000 об/мин.

Также штатно такой двигатель может работать только в одном направлении вращения. Все эти недостатки устраняются применением частотного преобразователя для управления асинхронным двигателем, использование которого обеспечивает:

плавный пуск и остановку;
возможность регулировки частоты вращения и повышение штатного числа оборотов в минуту;
смену направления вращения;
защиту двигателя от перегрузок и заклинивания оборудования;
точное поддержание заданной частоты вращения.

Несмотря на то, что это достаточно дорогостоящее оборудование, его применение оправдано как для решения промышленных задач, так и в быту, например, для управления насосом автономного водоснабжения или вентиляцией.

Как работает частотник для асинхронного двигателя

Несмотря на сложность схемотехнических решений, в том числе и с использованием микропроцессорного управления, принцип работы частотного преобразователя для асинхронного двигателя достаточно прост. Современные частотные преобразователи строятся по инверторной схеме с двойным преобразованием и работают по такому принципу:

входное одно- или трехфазное напряжение выпрямляется;
фильтруется от пульсаций и стабилизируется;
выпрямленное напряжение поступает на управляемые генераторы напряжения и частоты, которые формируют переменное выходное напряжение с заданными характеристиками;
режимом работы выходных генераторов управляет контроллер, построенный, как правило, на базе микропроцессора.

Таким образом, на вход питания двигателя подается не напряжение электросети с фиксированной частотой 50 Гц, а переменный ток с частотой, которую задает управляемый генератор частотного преобразователя. При этом частотник управляет не только частотой, но и напряжением, поэтому обеспечивается стабильный режим работы двигателя. В системе управления предусмотрена обратная связь, которая контролирует параметры выходного напряжения и его частоты на соответствие заданным. Также современные преобразователи могут иметь внешнюю обратную связь, которая контролирует параметры работы системы с асинхронным двигателем и оперативно изменяет режим его работы для поддержания, например, давления в системе подачи воды или скорости движения транспортера на заданном уровне.

Потери на такое двойное преобразование у современных частотников составляют всего несколько процентов, а те возможности, которые они предоставляют по управлению электроприводами, значительно расширяют сферу применения асинхронных двигателей.

вернуться в блог

Частотник для трехфазного электродвигателя своими руками (схема)

С целью охраны окружающей среды везде вводятся правила, рекомендующие производителям электрооборудования выпускать продукцию, экономно расходующую электроэнергию. Зачастую это достигается эффективным управлением скорости электродвигателя.

Частотник для трехфазного электродвигателя или частотный преобразователь имеет множество наименований: инвертор, преобразователь частоты переменного тока, частотно регулируемый привод. На сегодняшний день частотники производят многие фирмы, но есть немало энтузиастов, создающих преобразователи своими руками.

Назначение и принцип работы инвертора

Инвертор управляет скоростью вращения асинхронных электродвигателей, т. е. двигателей, преобразующих энергию электрическую в механическую. Полученное вращение приводными устройствами трансформируется в другой вид движения. Это очень удобно и благодаря этому асинхронные электродвигатели приобрели большую популярность во всех областях человеческой жизни.

Важно отметить, что скорость вращения могут регулировать и другие устройства, но все они имеют множество недостатков:

сложность в использовании,
высокую цену,
низкое качество работы,
недостаточный диапазон регулирования.

Многим известно, что использование частотных преобразователей для регулировки скорости является самым эффективным методом. Это устройство обеспечивает плавный пуск и остановку, а также осуществляет контроль всех процессов, которые происходят в двигателе. Риск возникновения аварийных ситуаций, при использовании преобразователя частоты, крайне незначителен.

Для обеспечения плавной регулировки и быстродействия разработана специальная схема частотного преобразователя. Его использование в значительной мере увеличивает время непрерывной работы трехфазного двигателя и экономит электроэнергию. Преобразователь позволяет довести КПД до 98%. Это достигается увеличением частоты коммутации. Механические регуляторы на такое не способны.

Регулировка скорости инвертором

Первоначально он изменяет поступающее из сети напряжение. Затем из преобразованного напряжения формирует трехфазное, необходимой амплитуды и частоты, которое подается на электродвигатель.

Диапазон регулировки достаточно широкий. Есть возможность крутить ротор двигателя и в обратном направлении. Во избежание его поломки необходимо учитывать паспортные данные, где указаны максимально допустимые обороты и мощность в кВт.

Составные части регулируемого привода

Ниже представлена схема преобразователя частоты.

Он состоит из 3 преобразующих звеньев:

выпрямителя, формирующего напряжение постоянного тока при подключении к питающей электросети, который может быть управляемым или неуправляемым,
фильтра, сглаживающего уже выпрямленное напряжение (для этого применяют конденсаторы),
инвертора, формирующего нужную частоту напряжения, являющегося последним звеном перед электродвигателем.

Режимы управления

Частотники различают по видам управления:

скалярный тип (отсутствие обратной связи),
векторный тип (наличие обратной связи, или ее отсутствие).

При первом режиме подлежит управлению магнитное поле статора. В случае векторного режима управления учитывается взаимодействие магнитных полей ротора и статора, оптимизируется момент вращения при работе на разной скорости. Это является главным различием двух режимов.

Кроме этого, векторный способ более точен, эффективен. Однако в обслуживании — более затратен. Рассчитан он на специалистов с большим багажом знаний и навыков. Скалярный способ проще. Он применим там, где параметры на выходе не требуют точной регулировки.

Подключение инвертора «звезда — треугольник»

После приобретения инвертора по доступной цене возникает вопрос: как подключить его к двигателю своими руками? Прежде чем это сделать будет нелишним поставить обесточивающий автомат. В случае возникновения короткого замыкания хотя бы в одной фазе, вся система будет немедленно отключена.

Подключение преобразователя к электродвигателю можно осуществить по схемам «треугольник» и «звезда».

Если регулируемый привод однофазный, клеммы электродвигателя подключают по схеме «треугольник». В этом случае потерь мощности не происходит. Максимальная мощность такого частотника 3 кВт.

Трехфазные инверторы более совершенны. Они получают питание от промышленных трехфазных сетей. Подключаются по схеме «звезда».

Чтобы ограничить пусковой ток и снизить пусковой момент во время запуска электродвигателя мощностью более 5 кВт используют вариант переключения «звезда-треугольник».

При пуске напряжения на статор используется вариант «звезда». Когда скорость двигателя станет номинальной, питание переключается на схему «треугольник». Но такой способ применяется там, где существует возможность подключения по обеим схемам.

Важно отметить, что в схеме «звезда-треугольник» резкие скачки токов неизбежны. В момент переключения на второй вариант скорость вращения резко снижается. Чтобы восстановить частоту оборотов, необходимо увеличить силу тока.

Наибольшей популярностью пользуются преобразователи для электродвигателей мощностью от 0,4 кВт до 7,5 кВт.

Инвертор своими руками

Наряду с выпуском промышленных инверторов многие изготавливают их своими руками. Особой сложности в этом нет. Такой частотник может преобразовать одну фазу в три. Электродвигатель с подобным преобразователем можно использовать в быту, тем более что мощность его не теряется.

Выпрямительный блок идет в схеме первым. Затем идут фильтрующие элементы, отсекающие переменную составляющую тока. Как правило, для изготовления таких инверторов используют IGBT-транзисторы. Цена всех составляющих частотника, изготовленного своими руками, намного меньше цены готового производственного изделия.

Частотники подобного типа пригодны для электродвигателей мощностью от 0,1 кВт до 0,75 кВт

Использование современных инверторов

Современные преобразователи производятся с использованием микроконтроллеров. Это намного расширило функциональные возможности инверторов в области алгоритмов управления и контроля за безопасностью работы.

Преобразователи с большим успехом применяют в следующих областях:

в системах водоснабжения, теплоснабжения для регулирования скорости насосов горячей и холодной воды,
в машиностроении,
в текстильной промышленности,
в топливно-энергетической области,
для скважинных и канализационных насосов,
для автоматизации систем управления технологическими процессами.

Цены источников бесперебойного питания напрямую зависят от наличия в нем частотника. Они становятся «проводниками» в будущее. Благодаря им, малая энергетика станет наиболее развитой отраслью экономики.

Асинхронный двигатель

| Двигатель переменного тока

Асинхронный двигатель — это электродвигатель, работающий от переменного тока. Это то, что мы называем двигателем переменного тока. Этот тип двигателя также известен как асинхронный двигатель.

Асинхронный двигатель основан на токах, индуцированных в роторе вращающимся магнитным полем статора. Вот почему это называется индукционной машиной. Чтобы иметь возможность индуцировать электрический ток в роторе, необходимо, чтобы ротор подвергался изменению магнитного потока, создаваемого статором с частотой мощности или синхронизма, ротор размагничивается, когда он достигает синхронизма, поскольку не видит изменения магнитного потока.По этой причине двигатель вращается с другой скоростью, чем поле статора, и поэтому вращается асинхронно.

Асинхронные или асинхронные двигатели, будучи прочными и дешевыми, являются наиболее широко используемыми двигателями в промышленности. В этих двигателях вращающееся поле имеет синхронизацию скорости в соответствии с частотой питающей линии.

Асинхронный двигатель — наиболее распространенный тип электродвигателя. В частности, трехфазный асинхронный двигатель является наиболее часто используемым типом двигателя в промышленности.Этот успех в основном обусловлен следующими причинами:

По сравнению с другими электродвигателями такой же мощности их стоимость ниже.
Это очень простые двигатели, очень удобные в обслуживании.
Асинхронный двигатель имеет лучшие характеристики по сравнению с однофазным двигателем. По этой причине однофазный двигатель используется в небольших бытовых приборах и приборах.

Важной особенностью асинхронных электродвигателей является то, что вы не можете постепенно изменять скорость или, следовательно, мощность.Рабочая скорость асинхронных двигателей зависит от частоты питания и количества полюсов.

Типы асинхронных двигателей

Классификация различных типов асинхронных двигателей зависит от используемого напряжения переменного тока:

Трехфазный асинхронный двигатель. Этот тип двигателя использует ток 400 В.
Однофазный асинхронный двигатель. Этот тип двигателя использует ток 230 В.

Трехфазный асинхронный двигатель может запускаться разными способами: звезда-треугольник, преобразователем частоты, сопротивлением статора или резисторами ротора.Зависит от характеристик двигателя.

Трехфазный двигатель — это надежный двигатель, не требующий переключателя. Большинство трехфазных асинхронных двигателей имеют сбалансированную нагрузку. Это двигатели, которые потребляют одно и то же в трех фазах, независимо от того, соединены ли они звездой или треугольником. Напряжения в каждой фазе в этом случае равны результату деления линейного напряжения на корень из трех. Например, если линейное напряжение составляет 400 вольт, то напряжение каждой фазы составляет 230 вольт.

Двигатель с короткозамкнутым ротором

Двигатель с короткозамкнутым ротором — это тип асинхронного двигателя. В типе электродвигателя ротор состоит из ряда стержней, расположенных в канавках короны ротора, соединенных своими концами с двумя кольцами. Пусковой момент небольшой, а поглощаемая ими интенсивность высока.

Подавляющее большинство асинхронных двигателей имеют короткозамкнутый ротор.

Ротор Роторный двигатель

Роторный двигатель с фазным ротором — это разновидность электрического двигателя переменного тока. В этом типе двигателя в пазы венца ротора вставлены обмотки, соединенные общей точкой.Этот тип двигателя имеет несколько медных колец, называемых контактными кольцами, которые вращаются, при этом вал входит в контакт между ним и некоторыми щетками, которые позволяют соединять обмотки ротора с внешней стороной.

Преимущество ротора с фазной обмоткой состоит в том, что они позволяют осуществлять постепенный запуск с помощью резисторов ротора, в настоящее время при использовании электростартеров и инверторов они не нужны, а их производство очень ограничено.

Регулятор напряжения и частоты для автономного асинхронного генератора

1 Международный журнал по электротехнике и информатике Том 6, номер 2, июнь 2014 Контроллер напряжения и частоты для автономного асинхронного генератора Ambarnath Banerji 1, Sujit K.Бисвас 2 и Бхим Сингх 3 1 Департамент электротехники Engg. Институт Мегнад Саха, Технологии, Калькутта, Индия 2 Департамент электротехники Engg. Университет Джадавпура Калькутта, Индия 3 кафедры электротехники Engg. Индийский технологический институт, Калькутта, Индия Аннотация: представлена аккумуляторная система накопления энергии (BESS) на основе контроллера напряжения и частоты (VFC) для автономного асинхронного генератора (ASG), приводимого в действие неуправляемой пикогидротурбиной, используемой в режиме постоянной мощности. В этом документе. Возбуждение асинхронного генератора конденсаторной батареей позволяет ему генерировать номинальное напряжение без нагрузки.Дополнительная реактивная мощность, потребляемая ASG под нагрузкой и самой нагрузкой, обеспечивается VFC. Предлагаемый контроллер имеет возможность уменьшения гармоник, балансировки нагрузки и выравнивания нагрузки, а также управления напряжением и частотой. VFC был реализован с использованием преобразователя источника напряжения с управляемым током на основе IGBT (CC-VSC), имеющего батарею в звене постоянного тока. Для управления CC-VSC использовалась простая и эффективная схема линейного управления с использованием управления SPWM. Эту схему управления легче реализовать на оборудовании, чем другие описанные схемы, поскольку она включает только линейные контроллеры PI.Эффективность предложенного контроллера для автономного генератора продемонстрирована моделированием на платформе MATLAB. Ключевые слова: автономный асинхронный генератор (ASG), регулятор напряжения и частоты (VFC), управление SPWM, линейные и нелинейные нагрузки, аккумуляторная система хранения энергии (BESS). I. Введение. Быстрое истощение запасов ископаемого топлива и изменения в мировой экономической среде, вызывающие рост стоимости топлива, дали толчок исследованиям альтернативных и нетрадиционных источников энергии.Некоторые из нетрадиционных источников энергии, такие как микрогидрогенерация или пикогидрогенерация и энергия ветра, доступны в удаленных местах и имеют небольшую мощность. Для этого потребовался генератор, который прост в установке, дешевле, прост в обслуживании, прочен и надежен. Одним из генераторов, отвечающих всем требованиям, является индукционный генератор [1]. Дальнейшее дерегулирование энергосистемы позволило автономное производство электроэнергии [2] — [3]. Таким образом, наиболее подходящим вариантом стал автономный асинхронный генератор (AAG), требования к возбуждению которого удовлетворяются за счет конденсаторной батареи, подключенной к его клеммам [4] — [8].Однако основным препятствием на пути его коммерциализации является плохое регулирование напряжения и частоты. Это привело к ряду попыток исследовать регуляторы напряжения и частоты для приложений постоянной [9] [16], а также переменной мощности [17] — [19]. Заявленные контроллеры поддерживают трехфазные трехпроводные или трехфазные четырехпроводные системы. Более поздние также обслуживают однофазные нагрузки. Большинство описанных попыток создания регулятора напряжения и частоты для автономной генерации с помощью индукционного генератора основаны на гистерезисном управлении или управлении без несущей.В этой статье была сделана попытка реализовать функции, аналогичные описанному выше, с управлением на основе несущей или управлением SPWM. Такое управление по своей сути является линейным и использует элементы управления PI или PID, которые очень легко реализовать в реальном времени и которые менее сложны в аппаратном обеспечении, чем описанный выше элемент управления. Постоянная потребляемая мощность, такая как у пикогидротурбины, рассматривается для подачи на асинхронный генератор. Получено: 26 февраля, принято: 2 апреля

г.

2 Амбарнатх Банерджи и др. 2.Конфигурация системы На рисунке 1 представлена схематическая конфигурация рассматриваемой автономной энергосистемы. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором работает как асинхронный генератор от турбины Pico-hydro с постоянной входной мощностью. Возбуждение без нагрузки обеспечивается конденсаторной батареей, соединенной треугольником. К автономному асинхронному генератору подключаются потребительские нагрузки как в виде линейных, так и нелинейных нагрузок. Контроллер напряжения и частоты (VFC) на основе системы накопления энергии батареи (BESS) подключается в точке общего соединения (PCC).Рисунок 1. Принципиальная схема автономной энергосистемы. Когда нагрузка потребителя подключена, дополнительная реактивная мощность асинхронного генератора, необходимая для поддержания напряжения на клеммах, обеспечивается VFC. VFC также выполняет выравнивание нагрузки, то есть поддерживает постоянную нагрузку на асинхронный генератор. Если нагрузка потребителя уменьшается, VFC заряжает аккумулятор и поддерживает постоянную нагрузку на генератор. Поскольку потребляемая мощность турбины постоянна, частота системы остается постоянной.VFC также обеспечивает устранение гармоник и балансировку нагрузки на PCC. Любой дисбаланс нагрузки, вызванный однофазной нагрузкой или небалансом трехфазной нагрузки, уравновешивается VFC на PCC и не может мешать другим потребителям. Таким образом, качество электроэнергии потребителя значительно улучшается. Сердцем VFC является трехканальный преобразователь напряжения с управляемым током (CC-VSC) с батареей, подключенной к его шине постоянного тока. CC_VSC подключен к PCC через катушки индуктивности и резисторы Lf и Rf, которые могут быть индуктивностью рассеяния на каждую фазу и сопротивлением трансформатора связи.Работа CC-VSC контролируется контроллером SPWM. 3. Синусоидальное ШИМ-управление. Принципиальная схема синусоидального ШИМ-контроллера показана на Рисунке 2. Синусоидальная ШИМ на основе высокочастотной несущей используется для генерации импульсов переключения для IGBT VSC [20] — [23]. Этот алгоритм основан на теории мгновенной реактивной мощности. Измеряются мгновенные напряжение и ток системы питания и нагрузки. Трехфазная система преобразуется в синхронно вращающуюся систему отсчета с помощью преобразования Парка [24] [25].Компенсация достигается за счет управления i d и i q. Мгновенный я д Опорный ток генерируется PI регулированием напряжения на клеммы постоянного тока относительно опорного напряжения постоянного тока. Точно так же я д опорный ток генерируется PI регулирования переменного напряжения на клеммах VSC по отношению к напряжению на клеммах опорного переменного тока [22] [23]. Разделенные компоненты i d и i q, полученные в результате преобразования abc в dq измеренного мгновенного трехфазного тока, затем регулируются двумя отдельными ПИ-регуляторами относительно опорных токов i d и i q, полученных ранее.Для синхронизации преобразования abc в dq0 используется контур фазовой автоподстройки частоты (PLL). 251

3 Контроллер напряжения и частоты для рисунка 2. Принципиальная схема управления синусоидальной ШИМ 4. Алгоритм моделирования управления на основе несущей DSTATCOM Управление VSC, показанное на рисунке 2, моделируется в дискретном режиме с использованием ode23tb на платформе MATLAB [26]. Блок интегратора дискретного времени [27] используется для реализации ПИ-регулятора.Для интегрирования используется прямой метод Эйлера. Блок интегратора с дискретным временем аппроксимирует 1 / с на T / (Z-1), что приводит к следующему выражению для выхода Y (n) на n-м шаге. Y (n) = Y (n-1) + KT * U (n-1) (1) Где U (n-1) — это вход в контроллер на (n-1) -м интервале. шаг. T — время дискретизации (1) Контроль напряжения на клемме PCC. Трехфазное напряжение питания (v sa v sb и v sc) считается синусоидальным и, следовательно, их амплитуда вычисляется как: V t = {(2/3) (v 2 sa + v 2 sb + v 2 sc)} (2) V t, вычисленное выше, сравнивается с желаемым напряжением на клеммах V tref.Погрешность переменного напряжения V er (n) в n-й момент выборки равна V er (n) = (V tref — V t (n)) (3) где V t (n) — амплитуда измеренного трехфазного переменного напряжения. на терминале PCC в n-й момент. Ошибка V er (n) подается на внешний ПИ-регулятор с использованием интегрирования по дискретному времени для генерации I qref. I qref (n) = I qref (n-1) + K ap {V er (n) — V er (n-1)} + K ai V er (n) (4) где K ap и K ai — Пропорциональные и интегральные константы усиления внешнего ПИ-регулятора напряжения переменного тока на клеммах PCC Фактический I q генерируется преобразователем abc в dq с использованием преобразования парковки по току нагрузки.I qref и I q сравниваются, и ошибка подается на внутренний ПИ-регулятор тока для генерации V q. 252

4 Амбарнатх Банерджи и др. I qer (n) = (I qref (n) — I q (n)) (5) V q (n) = V q (n-1) + K bp {I qer (n ) — I qer (n-1)} + K bi I qer (n) (6) Где K bp и K bi — константы пропорционального и интегрального усиления внутреннего ПИ-регулятора напряжения переменного тока на клеммах PCC (2) Управление напряжением на выводе постоянного тока VFC Погрешность напряжения постоянного тока V der (n) в n-й момент выборки вычисляется путем сравнения V постоянного тока шины постоянного тока с желаемым напряжением на шине постоянного тока V dc_ref.V dcer (n) = (V dc_ref — V dc (n)) (7) где V dc (n) — измеренное напряжение постоянного тока на шине постоянного тока VFC в момент n. Внешний ПИ-регулятор использует ошибку постоянного напряжения V der (n) для генерации I dref. I dref (n) = I dref (n-1) + K ap {V dcer (n) — V dcer (n-1)} + K ai V dcer (n) (8) Где K ap и K ai — постоянные пропорционального и интегрального усиления внешнего ПИ-регулятора напряжения на шине постоянного тока. Фактический I d генерируется преобразователем abc в dq с использованием преобразования парков по току нагрузки.I dref и I d сравниваются, и ошибка подается на внутренний ПИ-регулятор тока для генерации V d I der (n) = (I dref (n) — I d (n)) (9) V d (n) = V d (n-1) + K bp {I der (n) — I der (n-1)} + K bi I der (n) (10) где K bp и K bi — пропорциональные и интегральные константы усиления внутреннего ПИ-регулятора напряжения на шине постоянного тока. (3) Контроллер тока ШИМ Сформированные выше сигналы V d и V q преобразуются в индекс модуляции m и фазу, которые затем используются модулятором ШИМ для создания импульсов, необходимых для включения IGBT VSC.Это заставляет VSC поддерживать напряжение на клеммах генератора путем генерирования / поглощения необходимого реактивного тока и подачи / поглощения активной мощности от генератора для зарядки аккумулятора и поддержания постоянного напряжения преобразователя. 5. Конструкция BESS. Батарея была смоделирована эквивалентной схемой Тевенина [28] [31] и представлена как таковая на рисунках 1 и 2. V dc — напряжение на шине постоянного тока, V oc — разомкнутая цепь без нагрузки. напряжение батареи, R 2 — это внутреннее сопротивление, а состояние перенапряжения представлено параллельной комбинацией R 1 и C 1.Сопротивление R2 обычно невелико. Поскольку ток саморазряда батареи небольшой, значение R2 велико. Напряжение на клеммах батареи [32] равно (2 2Vrms) Vb = 3m (11) 253

5 Регулятор напряжения и частоты для An m — это индекс модуляции с максимальным значением 1. V rms — это линейное напряжение на стороне переменного тока VSC. Энергия, запасенная в батарее, измеряется в кВт / ч.Эквивалентная емкость модели батареи может быть математически представлена как [28] [33] C1 = (кВт · ч * 3600 * 10) / 0,5 (V oc max Voc min) (12) V ocmax и V ocmin являются максимальными, а минимальное напряжение холостого хода АКБ при ее работе. Из приведенных выше уравнений выбираются различные параметры батареи, которые приведены в Приложении. На рисунке 3 показана имитационная модель AAG на основе MATLAB вместе с его контроллером. Для автономной работы используется 4-полюсная асинхронная машина с Y-подключением 4 кВт, 415 В, 50 Гц.Данные для характеристик машин получены при моделировании насыщения и приведены в Приложении и используются в модели. Моделирование выполняется на платформе MATLAB (версия 7.1) в дискретном режиме с шагом 5 мкс с помощью решателя ode 23tb (stiff / tr-bdf-2). Рис. 3. Имитационная модель автономного асинхронного генератора на основе MATLAB с контроллером напряжения и частоты на основе BESS. 6. Результаты и обсуждение: Работоспособность предложенного контроллера для автономного асинхронного генератора наблюдается при воздействии сбалансированных / несбалансированных линейных и нелинейных нагрузок.Смоделированные и переходные формы сигналов напряжения генератора (V abc_b4), токов генератора (I abc_b4), тока нагрузки потребителя (I abc_b3), тока контроллера (Iabc_B2), напряжения шины контроллера (V abc_b2), напряжения батареи (В постоянного тока), батареи ток (I dc), скорость асинхронного генератора (w) и полное гармоническое искажение на PCC (THD V a_b4) в различных динамических условиях показаны на рисунках 4 и 5 для линейных и нелинейных нагрузок соответственно. Моделирование демонстрирует аспект управления напряжением и частотой, аспект балансировки нагрузки и выравнивания нагрузки, а также аспект устранения гармоник VFC.Параметры рассматриваемого асинхронного генератора представлены в Приложении. На рисунках 6 и 7 показан спектр гармоник напряжения и тока источника при симметричных / несимметричных линейных и нелинейных нагрузках. A. Производительность AAG с линейной нагрузкой VFC Feeding на основе BESS На рисунке 4 показана производительность контроллера VF на основе BESS для AAG со сбалансированной / несбалансированной нагрузкой R-L. Система запускается со статической нагрузкой 1 кВт на шину генератора и без нагрузки на шину потребителя. Нагрузка приложена к шине нагрузки потребителя в 0.5 сек. Однако ток шины генератора остается постоянным. Увеличенная нагрузка обеспечивается контроллером, что выражается в увеличении тока батареи I dc. Это демонстрирует аспект выравнивания нагрузки VFC. Нагрузка потребителя составляет 1кВт и 200 ВАр на фазу, то есть общая трехфазная нагрузка составляет 3кВт и 600 ВАр. 254

6 Амбарнатх Банерджи и др. V abc B4 (V) I abc B4 (A) V abc B2 (V) I abc B2 (A) I abc B3 (A) THD V a B4 (%) w (rp m) V dc (V) I dc (A) Секунды Рис. 4 Характеристики VFC для AAG со сбалансированной / несбалансированной линейной нагрузкой.Рисунок 5а. Гармонический спектр напряжения источника AAG со сбалансированной линейной нагрузкой. Потребительская нагрузка подключена по схеме треугольника. Через 0,55 с открывается одна фаза, а через 0,6 с открывается другая фаза, создавая несбалансированную нагрузку. Снова фазы повторно соединяются через 0,65 с и 0,7 с, снова уравновешивая нагрузку. VFC поддерживает постоянное напряжение и ток генератора, что показывает аспект балансировки нагрузки VF-контроллера на основе BESS. Нагрузка снимается с шины нагрузки потребителя через 0,8 сек. После снятия нагрузки потребителя на 0.Через 8 сек аккумулятор снова начинает заряжаться с выработанной мощностью AAG. Это демонстрирует, что VF-контроллер на основе BESS поддерживает постоянную нагрузку на шину генератора и, таким образом, может регулировать скорость генератора и, следовательно, постоянную частоту системы. В течение всего моделирования скорость (w) асинхронного генератора поддерживается почти постоянной на уровне 1500 об / мин. На протяжении всего моделирования напряжение на шине генератора остается постоянным, что демонстрирует, что VFC обеспечивает динамическую потребность в реактивной мощности 255

7 Регулятор напряжения и частоты для асинхронного генератора и генератора нагрузки.Это демонстрирует аспект управления напряжением VFC. График THD V a_b4 показывает, что VFC способен уменьшать гармоники, генерируемые нагрузкой и преобразователем, и поддерживать THD напряжения шины генератора на уровне около 3%. Рис. 5б. Гармонический спектр тока источника AAG со сбалансированной линейной нагрузкой. Рисунок 5c. Гармонический спектр напряжения источника AAG с несимметричной линейной нагрузкой. 256

8 Амбарнатх Банерджи и др. Рис. 5d.Гармонический спектр напряжения источника AAG с несимметричной линейной нагрузкой. Рисунок 5e. Спектр гармоник напряжения звена постоянного тока VFC со сбалансированной линейной нагрузкой. На рисунках 5a-5f показан спектр гармоник напряжения источника V a B4, тока источника I abc B4 и напряжения V dc звена постоянного тока VFC с симметричной и несбалансированной линейной нагрузкой, а также напряжения звена постоянного тока. Суммарные гармонические искажения напряжения очень малы. VFC снижает гармоники в PCC из-за нагрузок потребителей и из-за VSC в пределах, указанных в стандартах IEEE 519.257

9 Регулятор напряжения и частоты для рисунка 5f. Спектр гармоник напряжения звена постоянного тока VFC при несимметричной линейной нагрузке. B. Производительность AAG с подачей нелинейной нагрузки VFC на основе BESS: Рисунок 6 демонстрирует производительность контроллера VF на основе BESS для сбалансированной / несбалансированной нелинейной нагрузки с подачей AAG. Система запускается со статической нагрузкой 1 кВт на шину генератора и 1 кВт.Нагрузка 5 кВт постоянного тока на шину потребителя. Нагрузка постоянного тока создается трехфазным неуправляемым мостовым выпрямителем, имеющим резистивную нагрузку на стороне постоянного тока. Общая нагрузка частично обеспечивается асинхронным генератором, а частично — VFC. Ток шины генератора поддерживается постоянным. Ток шины нагрузки I abc_b3 считается очень нелинейным. Однако видно, что ток шины генератора I abc B4 остается синусоидальным. График THD V a B4 показывает, что VFC способен уменьшать гармоники, генерируемые нагрузкой и преобразователем, и поддерживать THD напряжения на шине генератора на уровне около 3.5% при подключении нелинейной нагрузки. Рисунок 6. Динамические характеристики VFC для AAG со сбалансированной / несбалансированной нелинейной нагрузкой. 258

10 Ambarnath Banerji, et al. Через 0,6 с одна фаза, подключенная к нагрузке, размыкается, что создает дисбаланс тока нагрузки. Фаза снова подключается через 0,7 секунды, снова уравновешивая нагрузку. Дисбаланс тока нагрузки мало влияет на напряжение и ток шины генератора.Однако THD напряжения генератора увеличивается до 4%. VFC поддерживает постоянное напряжение и ток генератора, что показывает аспект балансировки нагрузки VF-контроллера на основе BESS. Потребительская нагрузка снимается с шины потребительской нагрузки через 0,8 сек. После снятия нагрузки через 0,8 сек аккумулятор начинает заряжаться дополнительной мощностью, генерируемой асинхронным генератором. Об этом свидетельствует изменение тока батареи. Это демонстрирует, что VF-контроллер на основе BESS поддерживает постоянную нагрузку на шину генератора и, таким образом, может регулировать скорость генератора и, следовательно, постоянную частоту системы.THD снижен до 3%. Это демонстрирует аспект выравнивания нагрузки VFC. В течение всего моделирования скорость (w) асинхронного генератора поддерживается почти постоянной на уровне 1500 об / мин. На протяжении всего моделирования напряжение на шине генератора остается постоянным, что демонстрирует, что VFC обеспечивает динамическую потребляемую реактивную мощность асинхронного генератора. Это демонстрирует аспект управления напряжением VFC. Рисунок 7а. Гармонический спектр напряжения источника AAG со сбалансированной нелинейной нагрузкой.Рисунок 7b. Гармонический спектр тока источника AAG со сбалансированной нелинейной нагрузкой. 259

11 Регулятор напряжения и частоты для рисунка 7c. Гармонический спектр напряжения источника AAG при несимметричной нелинейной нагрузке. Рисунок 7d. Гармонический спектр тока источника AAG с несимметричной нелинейной нагрузкой. На рисунках 7a-7f представлен спектр гармоник напряжения источника V a B4, тока источника I abc B4 и напряжения V dc звена постоянного тока VFC со сбалансированной и несимметричной нелинейной нагрузкой, а также напряжения звена постоянного тока.Суммарные гармонические искажения напряжения очень малы. VFC снижает гармоники в PCC из-за нагрузок потребителей и из-за VSC в пределах, указанных в стандартах IEEE 519. 260

12 Амбарнатх Банерджи и др. Рис. 7e. Гармонический спектр напряжения звена постоянного тока VFC со сбалансированной нелинейной нагрузкой. Рисунок 7f. Спектр гармоник напряжения звена постоянного тока VFC при несимметричной нелинейной нагрузке.7. Заключение. Была продемонстрирована производительность контроллера напряжения и частоты на базе аккумуляторной системы накопления энергии для автономного асинхронного генератора для выравнивания нагрузки, регулирования напряжения и частоты. Предложенный контроллер VF также продемонстрировал хорошую способность к устранению гармоник и балансировке нагрузки. Эти функции VFC были достигнуты с помощью простого и линейного управления SPWM CC-VSC. Управление SPWM было достигнуто с помощью контроллеров PI. Этот элемент управления SPWM намного проще реализовать в конструкции оборудования, чем другие описанные схемы.Моделирование предлагаемого контроллера показывает, что предлагаемый VFC должен удовлетворительно работать для автономной системы, питающей как сбалансированные, так и несбалансированные линейные и нелинейные нагрузки. 261

13 Контроллер напряжения и частоты для ПРИЛОЖЕНИЯ: Асинхронный генератор: 4 кВт, 415 В, 50 Гц, об / мин = 1440, беличья клетка, пара полюсов = 2, R s = Ω, R r = Ω, L s = 0.004H, L r = 0,002H, L m = 69,31 мГн, инерция J = кг.м 2 Конденсаторная батарея возбуждения без нагрузки, соединение треугольником, каждая по 550 мкФ. Характеристики первичного двигателя T sh = k 1 k 2 * ω, k 1 = 3100 и k 2 = 2. Параметры DSTATCOM: L f = 800 мкГн, R f = Ω и R 2 = 0,1 Ом, R s = 10 кОм, C s = F, C dc = 1500 мкФ, K ap = 5, K ai = 20 K bp = 0,0 5, K bi = Литература: [1] Б. Сингх, Индукционный генератор A перспективный, Elect. Мах. Power Syst., Т. 23, стр. [2] R.C. Дуган, М.Ф. МакГранаган, С. Сантосо и Х. В. Бити, Качество систем электроснабжения, Tata McGraw Hill Education, Нью-Дели, 2-е изд.Эд [3] Анн-Мари Борбели и Ян Ф. Крейдер, Распределенная генерация — парадигма мощности для нового тысячелетия, CRC press, Вашингтон, округ Колумбия. [4] GKSingh, Исследование самовозбуждающихся индукционных генераторов, исследование, Исследование электроэнергетических систем, т. 69, нет. 2-3, стр, май [5] R.C. Bansal, Трехфазный самовозбуждающийся индукционный генератор: обзор, IEEE Trans. по преобразованию энергии, т. 20, № 2, стр, июнь [6] R.C. Бансал, Т.С. Бхатти, Д.П. Котари, Библиография по применению индукционного генератора в нетрадиционных энергетических системах, IEEE Trans.по преобразованию энергии, т. ИС-18, № 3, стр. [7] Д.Б. Уотсон и И. Милнер, Автономная и параллельная работа самовозбуждающегося индукционного генератора, Международный журнал электротехнического образования, том 22, стр. [8] А.Х. Аль-Бахрани и Н.Х. Малик, Анализ устойчивого состояния самовозбуждающегося индукционного генератора в параллельном режиме, Труды IEE , Pt. C. vol. 140, № 1, стр. [9] Э. Г. Марра и Дж. А. Pomilio, Самовозбуждающийся индукционный генератор, управляемый двунаправленным преобразователем VS-PWM, для сельских приложений, IEEE Trans.по отраслевым приложениям, т. 35, нет. 4, стр, июль / август [10] Р. Бонерт и С. Раджакаруна, Самовозбуждающийся индукционный генератор с отличным контролем напряжения и частоты, Proc. Inst. Избрать. Англ. Gen. Transm. Distrib., Том № 1, стр. 33–39, январь [11] Э. Суарес и Г. Бортолотто, Регулирование частоты напряжения самовозбуждающегося индукционного генератора, IEEE Trans. Энергия. Convers., Vol. 14, № 3, стр, сентябрь [12] Б. Сингх, С. С. Мурти и С. Гупта, Анализ и реализация электронного контроллера нагрузки для самовозбуждающегося индукционного генератора, Proc.Inst. Избрать. Eng., Gen. Transm. Дистриб., Т. 151, № 1, стр., Январь [13] Б. Сингх, С.С. Мурти и С. Гупта, Анализ переходных процессов самовозбуждающегося индукционного генератора с электронным контроллером нагрузки, обеспечивающим статические и динамические нагрузки, IEEE Trans. Ind. Appl., Vol. 41, нет. 5, стр., Сентябрь [14] Б. Сингх, С. С. Мурти и С. Гупта, Анализ и разработка электронного контроллера нагрузки для самовозбуждающихся индукционных генераторов, IEEE Trans. Energy Convers. Vol. 21, нет. 1, стр, март [15] Б. Сингх, С. С. Мурти и С. Гупта, Контроллер напряжения и частоты для самовозбуждающегося индукционного генератора, Elect.Компонент мощности. Syst. Vol. 34, нет. 2, стр,

февраля

14 Ambarnath Banerji и др. [16] J.A. Баррадо и Р. Грино, Управление напряжением и частотой для самовозбуждающегося индукционного генератора с использованием 3-фазных 4-проводных электронных преобразователей, в Proc. 12-й межд. IEEE Power Electronics Motion Control Conf. Август 2006 г., стр. [17] Б. Сингх, С. С. Мурти и С. Гупта, регулятор напряжения на основе СТАТКОМа для самовозбужденного индукционного генератора, питающего нелинейные нагрузки, IEEE Trans.Ind. Electron. Vol. 53, нет. 5, стр., Октябрь [18] Б. Сингх, С. С. Мурти и С. Гупта, Анализ и разработка стабилизатора напряжения на основе STATCOM для самовозбуждающегося индукционного генератора, IEEE Trans. Energy Convers. Vol. 19, нет. 4, стр., Декабрь [19] M.B. Бреннен и А. Аббондати, Статический возбудитель для индукционного генератора, IEEE Trans. Ind. Appl. Vol. 13, № 5, стр. [20] Дж. Сан, Д. Чарковски и З. Забар, Снижение фликера напряжения с помощью распределения STATCOM на основе ШИМ, IEEE Power Engg. Общество Летние встречи. Vol. 1 стр., [21] С.Шаудер и Х. Мета, Векторный анализ и управление усовершенствованными статическими компенсаторами VAR, IEE Proc.-C, vol. 140, стр., Июль [22] В. Фрейтас, Э. Асада, А. Морелато и В. Сюй, Динамическое совершенствование индукционных генераторов, подключенных к распределительным системам с помощью DSTATCOM, Proc. IEEE int. Против. по технологиям энергосистем, PowerCon 2002, том 1, стр. [23] М. Джазайери и М. Фендерески, Стабилизация ветрогенератора, подключенного к сети, во время нарушений в электросети с помощью STATCOM, in Proc. IEEE 42-й Inter.Конф. Uni. Power Engg., UPEC 2007, стр. [24] Х. Акаги, Ю. Кангава и А. Набае, Компенсатор мгновенной реактивной мощности, содержащий коммутационные устройства без компонентов накопления энергии, IEEE Trans. по отраслевым приложениям, т. ИА-20, май-июнь [25] Э. Ватанбе, Р. Стефан, М. Аредес, Новые концепции мгновенных активных и реактивных мощностей в электрических системах с типичными нагрузками, IEEE Power Delivery, том 8, № 2, стр., Апрель [26] Г. Сибилл, Хоанг Ле-Хай, Цифровое моделирование систем питания и силовой электроники с использованием пакета MATLAB / Simulink Power System Blockset, IEEE Power Engg.Soc., Winter Meeting [27] Файл справки Блок интегратора дискретного времени MATLAB 7.1 [28] Z.M. Саламе, М.А.Касакка, В.А.Линч, Математическая модель для свинцово-кислотных батарей, IEEE Trans. Преобразование энергии, том 7, № 1, стр, [29] З.М. Саламе, М.А.Касакка, В.А.Линч, Определение емкости свинцово-кислотных аккумуляторов с помощью метода математического моделирования, IEEE Trans. Преобразование энергии, том 7, № 3, стр, [30] М. Чен, Г.А. Ринкон-Мора, Точная модель электрической батареи, способная прогнозировать время автономной работы и характеристики I-V, IEEE Trans.Преобразование энергии, том 21, № 2, стр. [31] М. Сераола, Новые динамические модели свинцово-кислотных аккумуляторов, IEEE Trans of Power System, vol.15, no. 4, стр. [32] N. Mohan, T.M. Унделанд, W.P. Роббинс, Преобразователи силовой электроники, применение и дизайн, третье издание, Wiley India, Нью-Дели, 2007 г. [33] Бхим Сингх, Амбриш Чандра, Контроллер напряжения и частоты на батарейках для изолированных асинхронных генераторов с параллельной работой, Международный симпозиум IEEE по промышленной электронике , ISIE 2007, стр

15 Регулятор напряжения и частоты для Ambarnath Banerji Он получил B.Имеет степень бакалавра электротехники в Университете Рурки, Индия, и степень магистра в Университете Раджастана, Индия. Он имеет 22-летний опыт работы в системах управления различных технологических процессов, таких как электростанции, сталелитейная промышленность и химические предприятия. В настоящее время он работает в отделе электричества Технологического института Мегнад Сахаа в Калькутте. Сфера его интересов: силовая электроника, системы питания, статическая компенсация VAr. Он является членом IEEE, пожизненным членом Института инженеров (Индия) и членом Ассоциации инженеров по компьютерной электронике и электротехнике.Суджит Кумар Бисвас получил B.E.E. степень (с отличием) в области электротехники Университета Джадавпур, Калькутта, в 1978 году, а затем степень магистра (с отличием) в области электротехники в Институте науки Индиан, Бангалор. С тех пор он работал в Департаменте электротехники Индийского института науки, Бангалор, в течение периода, когда он получил степень доктора философии. Он поступил на факультет электротехники Университета Джадавпур, Калькутта, в 1987 году в качестве читателя, где в настоящее время является профессором.Он работал заведующим кафедрой электротехники Университета Джадавпура. Сфера его интересов — статическое преобразование энергии, электрические приводы, силовые полупроводниковые приложения, магнетизм и прикладная электроника. Он является автором 33 исследовательских публикаций в реферируемых журналах [из которых 8 находятся в IEEE Transactions и 3 в материалах IEE Proceedings (теперь IET Journals)] и 62 статей на национальных и международных конференциях (из которых 48 находятся в конференциях IEEEE) и около 42 идей схем / популярные статьи по электронике.Он также имеет два патента на схемы полупроводникового преобразователя энергии и подал заявку на патент на специальный генератор. Он был членом нескольких национальных и международных комитетов и работал внешним экспертом в нескольких организациях правительства Индии. Доктор Бисвас получил несколько наград, среди которых самые престижные — медаль Национальной академии наук Индианы для молодых ученых в 1987 году и награда IETE-Bimal Bose за выдающийся вклад в области силовой электроники. Он пожизненный член организации Solar Energy. Общество Индии, научный сотрудник Института инженеров (Индия), научный сотрудник Института инженеров электроники и электросвязи (Индия) и старший член Института инженеров по электротехнике и электронике (США).Его имя записано на панели, которая завершила разработку стандарта IEEE: Рекомендуемые практики и требования для управления гармониками в электроэнергетических системах. Один исследовательский документ по технике управления затвором для IGBT упоминается в Руководстве по применению для IGBT двух крупных международных производителей International Rectifier и ST-Microelectronics. В качестве консультанта работал с несколькими крупными отраслями промышленности Индии по разработке собственных технологий в области силовой электроники и приводов.Бхим Сингх родился в Рахманпуре, Индия, в 1956 году. Он получил степень бакалавра искусств. степень в области электротехники Университета Рурки, Рурки, Индия, и M.Tech. по энергетическим аппаратам и системам и к.э.н. Имеет ученую степень Индийского технологического института в Нью-Дели, Индия, в 1977, 1979 и 1983 годах соответственно. В июле 1983 года он поступил на кафедру электротехники Университета Рурки в качестве преподавателя, став читателем в марте. В декабре 1990 года он стал доцентом, а в феврале 1994 года — доцентом кафедры электротехники. Индийский технологический институт, Нью-Дели, Индия.С августа 1997 г. — профессор. Он является автором более 200 научных работ в области силовой электроники, 264

16 Амбарнатх Банерджи и др. САПР и анализ электрических машин, активные фильтры, самовозбуждающиеся индукционные генераторы, промышленная электроника, статическая компенсация VAR, а также анализ и цифровое управление электроприводами. Профессор Сингх является научным сотрудником Института инженеров (Индия) и Института инженеров электроники и телекоммуникаций, а также пожизненным членом Индийского общества технического образования, Системного общества Индии и Национального института качества и надежности.265

Модель привода асинхронного двигателя с полевым управлением (FOC)

Описание

Блок привода асинхронного двигателя с полевым управлением представляет собой стандартный векторный или роторный управляемый привод для асинхронных двигателей. Этот привод имеет регулирование скорости с обратной связью на основе косвенного или прямого векторного управления.Скорость контур управления выдает эталонный электромагнитный момент и поток ротора машины. В опорные прямые и квадратурные (dq) составляющие тока статора, соответствующие управляемые поток и крутящий момент ротора выводятся на основе стратегии косвенного векторного управления. В затем используются опорные компоненты dq тока статора для получения требуемых стробирующих сигналов. для инвертора через гистерезисный или ШИМ-регулятор тока.

Основным преимуществом этого привода по сравнению с приводами со скалярным управлением является его быстрая динамика. ответ.Внутренний эффект связи между крутящим моментом и магнитным потоком в машине регулируется. за счет развязки (ориентации потока ротора) управления, что позволяет моменту и потоку быть управляются независимо. Однако из-за сложности вычислений реализация этого Привод требует быстрых вычислительных процессоров или DSP.

Примечание

В Simscape ™ Программное обеспечение Electrical ™ Specialized Power Systems, индукционное управление с ориентацией на поле Блок моторного привода обычно называют моторным приводом AC3 .

Блок привода индукционного двигателя с полевым управлением использует эти блоки из библиотеки Electric Drives / Fundamental Drive Blocks:

Замечания

Модель дискретная. Хорошие результаты моделирования были получены с 2 µ с временным шагом. Для моделирования устройства цифрового контроллера система управления имеет два разных времени выборки:

Время выборки регулятора скорости должно быть кратно времени выборки FOC. В последнее время выборки должно быть кратным временному шагу моделирования.Среднее значение инвертор позволяет использовать большие временные шаги моделирования, поскольку он не генерирует малое время постоянные (из-за демпферов RC), присущие детализированному преобразователю. Для времени выборки ВОК 60 мкс, хорошие результаты моделирования были получены для временного шага моделирования 60 мкс. Этот временной шаг не может быть больше, чем временной шаг FOC.

Привод асинхронного двигателя с полевым управлением (FOC), модель

Модель привода асинхронного двигателя с полевым управлением (FOC)

Библиотека

Simscape / Электрические / Специализированные силовые системы / Электроприводы / Приводы переменного тока

Описание

Блок привода асинхронного двигателя с полевым управлением представляет стандарт векторный или роторный управляемый привод для асинхронных двигателей.Этот привод имеет регулирование скорости с обратной связью на основе косвенного или прямого векторного управления. Скорость контур управления выдает эталонный электромагнитный момент и поток ротора машины. В опорные прямые и квадратурные (dq) составляющие тока статора, соответствующие управляемые поток и крутящий момент ротора выводятся на основе стратегии косвенного векторного управления. В затем используются опорные компоненты dq тока статора для получения требуемых стробирующих сигналов. для инвертора через гистерезисный или ШИМ-регулятор тока.

Основным преимуществом этого привода по сравнению с приводами со скалярным управлением является его быстрая динамика. ответ. Внутренний эффект связи между крутящим моментом и магнитным потоком в машине регулируется. за счет развязки (ориентации потока ротора) управления, что позволяет моменту и потоку быть управляются независимо. Однако из-за сложности вычислений реализация этого Привод требует быстрых вычислительных процессоров или DSP.

Примечание

Замечания

Параметры

Общие

Режим выходной шины

Выберите способ организации выходных переменных.Если вы выберете Multiple выходные шины (по умолчанию), блок имеет три отдельные выходные шины для двигателя, преобразователь и переменные контроллера. Если вы выберете Single output шина, все переменные выводятся на одну шину.

Уровень детализации модели

Выберите между подробным и средним инвертором. По умолчанию Детальный .

Механический вход

Выберите между крутящим моментом нагрузки, скоростью двигателя и механическим портом вращения, как механический ввод.По умолчанию Torque Tm .

Если вы выбираете и применяете крутящий момент нагрузки, выходом будет скорость двигателя в соответствии с следующее дифференциальное уравнение, описывающее динамику механической системы:

Эта механическая система включена в модель двигателя.

Если вы выберете скорость двигателя в качестве механического входа, вы получите электромагнитный крутящий момент как выходной, что позволяет вам представить динамику механической системы извне. В внутренняя механическая система не используется с этим выбором механического входа и инерцией и параметры вязкого трения не отображаются.

Для механического вращающегося порта порт подключения S считается механическим. ввод и вывод. Это позволяет напрямую подключаться к среде Simscape. Механическая система двигателя также включена в привод. и основан на том же дифференциальном уравнении.

См. Раздел «Механическое соединение двух моторных приводов».

Использовать шину в качестве меток

Когда вы установите этот флажок, Motor , Conv , и Ctrl измерительные выходы используют имена сигналов для идентификации шины этикетки.Выберите этот вариант для приложений, в которых на этикетках сигналов шины должны быть только буквенно-цифровые символы.

Когда этот флажок снят (по умолчанию), выход измерения использует сигнал определение для идентификации меток шины. Этикетки содержат не буквенно-цифровые символы, которые несовместимы с некоторыми приложениями Simulink ^®.

Установить без датчика

Если вы установите этот флажок, скорость двигателя оценивается по напряжениям на клеммах и токи, основанные на методе адаптивной системы привязки к модели (MRAS).В Sensorless Вкладка содержит параметры контроллера оценки.

Когда этот флажок снят, скорость двигателя измеряется внутренней скоростью. sensor, а вкладка Sensorless не отображается на маске блока.

Вкладка «Асинхронная машина»

На вкладке « Асинхронная машина » отображаются параметры Блок Asynchronous Machine библиотеки Fundamental Blocks (powerlib).

Преобразователи и вкладка шины постоянного тока

Секция выпрямителя

Секция выпрямителя преобразователей и постоянного тока На вкладке Bus отображаются параметры блока Universal Bridge библиотека Fundamental Blocks (powerlib).Подробнее об универсальном мосту параметры, см. справку по универсальному мосту страница.

Секция шины постоянного тока

Емкость: Емкость шины постоянного тока (F). По умолчанию — 2000e-6 .

Секция тормозного прерывателя

Сопротивление: Сопротивление тормозного прерывателя, используемое для предотвращения перенапряжения шины во время двигателя замедление или когда крутящий момент нагрузки стремится ускорить двигатель (Ом).По умолчанию 8 .
Частота прерывателя: Частота тормозного прерывателя (Гц). По умолчанию 4000 .
Напряжение включения: Динамическое торможение активируется, когда напряжение на шине достигает верхнего предела полоса гистерезиса (V). На следующем рисунке показана логика гистерезиса тормозного прерывателя. По умолчанию 320 .
Напряжение отключения: Динамическое торможение отключается, когда напряжение на шине достигает нижнего предела полоса гистерезиса (V).Логика гистерезиса чоппера показана на следующем рисунке. По умолчанию 310 .

Секция инвертора

Секция инвертора Секция преобразователей и постоянного тока На вкладке Bus отображаются параметры блока Universal Bridge библиотека Fundamental Blocks (powerlib). Подробнее об универсальном мосту параметры, см. справку по универсальному мосту страница.

Преобразователь среднего значения использует следующие параметры.

Частота источника: Частота источника трехфазного напряжения (Гц). По умолчанию 60 .
Сопротивление в открытом состоянии: Сопротивление переключателя инвертора в открытом состоянии (Ом). По умолчанию 1д-3 .

Вкладка «Контроллер»

Тип регулирования: Это всплывающее меню позволяет выбирать между регулировкой скорости и крутящего момента.По умолчанию Регулировка скорости .
Тип модуляции: Выберите гистерезисную или пространственную векторную модуляцию. Тип модуляции по умолчанию — Гистерезис .
Схема: Когда вы нажимаете эту кнопку, появляется диаграмма, показывающая регуляторы скорости и тока схемы появляется.

Секция регулятора скорости

Рампы скорости — ускорение: Максимальное изменение скорости, допустимое во время разгона двигателя (об / мин / с).Чрезмерно Большое положительное значение может вызвать пониженное напряжение в шине постоянного тока. Этот параметр используется в скорости только режим регулирования. По умолчанию — 900 .
Рампы скорости — замедление: Максимальное изменение скорости, допустимое во время замедления двигателя (об / мин / с). Чрезмерно большое отрицательное значение может вызвать перенапряжение шины постоянного тока. Этот параметр используется в скорости только режим регулирования. По умолчанию -900 .
Частота отсечки скорости: Частота отсечки фильтра нижних частот первого порядка измерения скорости (Гц).Этот параметр используется только в режиме регулирования скорости. По умолчанию 1000 .
Время выборки регулятора скорости: Время выборки регулятора скорости (с). Время выборки должно быть кратным шаг по времени моделирования. По умолчанию 100e-6 .
ПИ-регулятор — Пропорциональное усиление: Пропорциональное усиление регулятора скорости. Этот параметр используется при регулировании скорости. только режим.По умолчанию 300 .
ПИ-регулятор — интегральное усиление: Интегральное усиление регулятора скорости. Этот параметр используется в режиме регулирования скорости. только. По умолчанию 2000 .
Пределы выходного крутящего момента — отрицательные: Максимальный отрицательный требуемый крутящий момент, прикладываемый к двигателю регулятором тока (Нм). По умолчанию -1200 .
Пределы выходного крутящего момента — Положительный: Максимальный положительный требуемый крутящий момент, прикладываемый к двигателю регулятором тока (Н.м). По умолчанию 1200 .

Секция ориентированного на поле управления

Регулятор потока — пропорциональное усиление

Пропорциональное усиление регулятора потока. По умолчанию 100 .

Регулятор потока — интегральное усиление

Интегральное усиление регулятора потока. По умолчанию 30 .

Пределы выхода потока — отрицательный

Максимальный отрицательный выход регулятора потока (Wb).По умолчанию -2 .

Пределы выхода потока — положительный

Максимальный положительный выход регулятора потока (Wb). По умолчанию 2 .

Частота среза фильтра нижних частот

Частота среза фильтра первого порядка оценки потока (Гц). По умолчанию 16 .

Время выборки

Время выборки контроллера FOC (с).Время выборки должно быть кратным шаг по времени моделирования. По умолчанию — 20e-6 .

Диапазон гистерезиса регулятора тока

Текущая полоса гистерезиса. Это значение представляет собой общую распределенную полосу пропускания. симметрично относительно текущей уставки ^(A). По умолчанию 10 . На следующем рисунке показан случай, когда текущая уставка равен Is ^*, а текущая полоса гистерезиса установлена на dx.

Этот параметр не используется при использовании инвертора среднего значения.

Максимальная частота коммутации

Максимальная частота коммутации инвертора (Гц). Этот параметр не используется при использовании инвертор среднего значения. По умолчанию: 20000 .

Показать / скрыть автонастройку Control

Выберите, чтобы показать или скрыть параметры инструмента Autotuning Control.

Автоматическая настройка контуров ПИ-регулятора Раздел

Желаемое демпфирование [дзета]: Укажите коэффициент демпфирования, используемый для расчета коэффициентов усиления Kp и Ki Блок регулятора скорости (AC).По умолчанию 0,9 .
Желаемое время отклика при 5% [Trd (sec)]: Укажите желаемое время установления блока регулятора скорости (AC). Это время, необходимое для того, чтобы реакция контроллера достигла и оставалась в пределах 5%. диапазон целевого значения. По умолчанию 0,1 .
Соотношение полосы пропускания (InnerLoop / SpeedLoop): Укажите соотношение между полосой пропускания и собственной частотой регулятора.По умолчанию 30 .
Рассчитать усиление ПИ-регулятора: Вычислить Пропорциональное усиление и Интеграл получить параметров регулятора скорости (AC) и Блоки полевого контроллера. Расчет основан на Желаемое демпфирование [zeta] , Желаемое время отклика @ 5% и Соотношение пропускной способности (InnerLoop / SpeedLoop) параметров.Вычисленные значения отображаются в маске блока Drive. Нажмите Примените или OK , чтобы подтвердить их.

Бездатчиковая вкладка

Пропорциональное усиление

Укажите значение пропорционального усиления ПИ-регулятора, которое используется для настройки скорость двигателя.

По умолчанию 5000 .

Интегральное усиление

Укажите значение интегрального усиления ПИ-регулятора, которое используется для настройки скорость двигателя.

По умолчанию 50 .

Верхний — Верхний предел выхода

Укажите верхний предел выхода ПИ-регулятора.

По умолчанию 500 .

Нижний — нижний предел выхода

Укажите нижний предел выхода ПИ-регулятора.

По умолчанию -500 .

Время выборки контроллера

Время выборки контроллера, в с.Время выборки должно быть кратно времени моделирования. шаг. По умолчанию — 2e-06 .

Блок входов и выходов

SP: Уставка скорости или крутящего момента. Заданное значение скорости может быть ступенчатой функцией, но скорость скорость изменения будет соответствовать рампе ускорения / замедления. Если момент нагрузки и скорости имеют противоположные знаки, ускоряющий момент будет суммой электромагнитного и моменты нагрузки.
Tm или Wm: Механический вход: момент нагрузки (Tm) или скорость двигателя (Wm). Для механического ротационный порт (S), этот ввод удаляется.
A, B, C: Трехфазные клеммы моторного привода.
Wm , Te или S: Механическая мощность: скорость двигателя (Wm), электромагнитный момент (Te) или механический ротационный порт (S).

Когда для параметра Режим выходной шины установлено значение, блок имеет следующие три выходные шины:

Двигатель

Вектор измерения двигателя. Этот вектор позволяет вам наблюдать переменные двигателя. с помощью блока Bus Selector.

Conv

Вектор измерения трехфазных преобразователей. Этот вектор содержит:

Обратите внимание, что все значения тока и напряжения мостов можно визуализировать с помощью блока мультиметра.

Ctrl

Вектор измерения контроллера. Этот вектор содержит:

Когда для параметра Output bus mode установлено значение, блок группирует выходы Motor, Conv и Ctrl в одну шину вывод.

Асинхронные двигатели — Руководство по электрическому монтажу

Асинхронный (т.е. асинхронный) двигатель прочен и надежен и очень широко используется. 95% двигателей, установленных по всему миру, являются асинхронными.Следовательно, защита этих двигателей имеет большое значение во многих областях применения.

Введение

Асинхронные двигатели используются в большом количестве приложений. Вот несколько примеров приводных машин:

кондиционеры,
чиллеры,
лифтов,
вентиляторы и нагнетатели,
пожарный насос,
,
,
дробилки,
,
подъемники и краны,
…

Последствия выхода из строя двигателя из-за неправильной защиты или невозможности работы схемы управления могут включать следующее:

Для лиц:
- Удушье из-за блокировки вентиляции двигателя
- Поражение электрическим током из-за нарушения изоляции двигателя
- Авария из-за отсутствия остановки двигателя из-за отказа цепи управления
Для ведомой машины и процесса:,
- Муфты валов, оси, приводные ремни,… повреждены из-за остановки ротора
- Пострадавшая продукция
- Отложенное производство
Для самого мотора:
- Перегорели обмотки двигателя из-за остановки ротора
- Стоимость ремонта
- Стоимость замены

Таким образом, безопасность людей и товаров, а также уровень надежности и доступности во многом зависят от выбора средств защиты.

С экономической точки зрения необходимо учитывать общую стоимость отказа. Эта стоимость увеличивается с увеличением размера двигателя и трудностями доступа и замены. Потери производства — еще один, очевидно, важный фактор.
Конкретные характеристики двигателя влияют на цепи питания, необходимые для удовлетворительной работы.

Цепь питания двигателя имеет определенные ограничения, которые обычно не встречаются в других (общих) схемах распределения.Это связано с особыми характеристиками двигателей, напрямую подключенных к линии, таких как:

Высокий пусковой ток (см. Рис. N74), который в основном является реактивным и поэтому может быть причиной значительного падения напряжения
Количество и частота пусковых операций в целом высокие
Высокий пусковой ток означает, что устройства защиты двигателя от перегрузки должны иметь рабочие характеристики, предотвращающие срабатывание во время пускового периода.

Рис. N74 — Характеристики прямого пускового тока асинхронного двигателя

▷ Синхронные и асинхронные двигатели — где их использовать?

Многие люди часто путаются с терминами «синхронные» и «асинхронные двигатели» и с их областями применения. Именно поэтому эту статью написал один из новейших членов Электротехнического сообщества. Проверьте это ниже:

Следующая информация посвящена общим принципам работы синхронных и асинхронных двигателей, их преимуществам, а также о том, где они обычно используются, и что может быть достигнуто с помощью каждого из этих двигателей.

Давайте сначала сконцентрируемся на их принципах работы…

Синхронные и асинхронные двигатели — принципы работы

Синхронные двигатели

Это типичный электродвигатель переменного тока, способный развивать синхронную скорость. В этих двигателях и статор, и ротор вращаются с одинаковой скоростью, что обеспечивает синхронизацию. Основной принцип работы заключается в том, что когда двигатель подключен к сети, электричество течет в обмотки статора, создавая вращающееся электромагнитное поле.Это, в свою очередь, индуцируется на обмотках ротора, который затем начинает вращаться.

Требуется внешний источник постоянного тока, чтобы синхронизировать направление и положение вращения ротора с направлением вращения статора. В результате такой блокировки двигатель либо должен работать синхронно, либо не запускаться совсем.

Асинхронные двигатели

Принцип работы асинхронных двигателей почти такой же, как и у синхронных двигателей, за исключением того, что к ним не подключен внешний возбудитель.Проще говоря, асинхронные двигатели, также известные как асинхронные двигатели, также работают по принципу электромагнитной индукции, в которых ротор не получает никакой электроэнергии за счет теплопроводности, как в случае двигателей постоянного тока.

Единственная загвоздка здесь в том, что в асинхронных двигателях нет внешнего устройства, подключенного для возбуждения ротора, и, следовательно, скорость ротора зависит от переменной магнитной индукции. Это изменяющееся электромагнитное поле заставляет ротор вращаться со скоростью, меньшей, чем скорость магнитного поля статора.Поскольку скорость ротора и скорость магнитного поля статора меняются, эти двигатели известны как асинхронные двигатели. Разница в скорости известна как «скольжение».

Синхронные и асинхронные двигатели — преимущества и недостатки

Синхронный двигатель работает с постоянной скоростью и заданной частотой независимо от нагрузки. Но скорость асинхронного двигателя уменьшается с увеличением нагрузки.
Синхронный двигатель может работать в широком диапазоне коэффициентов мощности, как с отставанием, так и с опережением, тогда как асинхронный двигатель всегда работает с запаздыванием p.f, который может быть очень низким при уменьшении нагрузки.
Синхронный двигатель не запускается автоматически, тогда как асинхронный двигатель может запускаться самостоятельно.
На крутящий момент синхронного двигателя не влияют изменения приложенного напряжения, как на асинхронный двигатель.
Для запуска синхронного двигателя требуется внешнее возбуждение постоянного тока, но асинхронный двигатель не требует внешнего возбуждения для работы.
Синхронные двигатели обычно дороги и сложны по сравнению с асинхронными двигателями, которые менее дороги и удобны для пользователя.
Синхронные двигатели особенно хороши для низкоскоростных приводов (ниже 300 об / мин), потому что их коэффициент мощности всегда можно отрегулировать до 1,0, и они очень эффективны. С другой стороны, асинхронные двигатели отлично подходят для скоростей выше 600 об / мин.
В отличие от асинхронных двигателей, синхронные двигатели могут работать на сверхнизких скоростях за счет использования мощных электронных преобразователей, которые генерируют очень низкие частоты. Их можно использовать для привода дробилок, вращающихся печей и шаровых мельниц с регулируемой скоростью.

Синхронные и асинхронные двигатели — применение

Приложения для синхронных двигателей

Они обычно используются на электростанциях для достижения соответствующего коэффициента мощности. Они работают параллельно шинам и часто перегружаются извне для достижения желаемого коэффициента мощности.
Они также используются в обрабатывающих отраслях, где используется большое количество асинхронных двигателей и трансформаторов для преодоления запаздывающей p.f.
Используется на электростанциях для выработки электроэнергии с заданной частотой.
Используется для управления напряжением путем изменения его возбуждения в линиях передачи.

Применение асинхронных двигателей

Более 90% двигателей, используемых в мире, являются асинхронными двигателями, и они находят широкое применение в самых разных областях. Вот некоторые из них:

Центробежные вентиляторы, нагнетатели и насосы
Компрессоры
Конвейеры
Подъемники, а также краны большой грузоподъемности
Станки токарные
Масляные, текстильные, бумажные комбинаты и др.

Заключение

В заключение, синхронные двигатели используются только тогда, когда от машины требуются характеристики низкой или сверхнизкой скорости, а также при желаемых коэффициентах мощности (как отстающих, так и опережающих). В то время как асинхронные двигатели преимущественно используются в большинстве вращающихся или движущихся машин, таких как вентиляторы, подъемники, шлифовальные машины и т.

Преобразователи частоты для асинхронных двигателей

Устройство частотных преобразователей

Разница типов сигналов управления

Выбор мощности частотного преобразователя

Электромагнитная совместимость преобразователей частоты

принцип работы, способы регулирования частоты вращения асинхронного двигателя, видео

Принцип регулирования

Структура частотного регулятора

Принцип работы

Заключение по теме

Рекомендации по выбору преобразователей частоты для управления асинхронными электродвигателями

1. Выбор типа нагрузки.

2. Определение номинального тока двигателя и напряжения питания.

3. Выбор мощности преобразователя частоты.

4. Условия окружающей среды.

5. Требования по электромагнитной совместимости (ЭМС).

6. Необходимость быстрого торможения.

8. Способ управления двигателем.

Векторное управление электродвигателем «на пальцах» / Блог компании НПФ ВЕКТОР / Хабр

Принцип работы частотного преобразователя для асинхронного двигателя

Частотник для трехфазного электродвигателя своими руками (схема)

Назначение и принцип работы инвертора

Регулировка скорости инвертором

Составные части регулируемого привода

Режимы управления

Подключение инвертора «звезда — треугольник»

Инвертор своими руками

Использование современных инверторов

| Двигатель переменного тока

Типы асинхронных двигателей

Двигатель с короткозамкнутым ротором

Ротор Роторный двигатель

Регулятор напряжения и частоты для автономного асинхронного генератора

Модель привода асинхронного двигателя с полевым управлением (FOC)

Описание

Замечания

Привод асинхронного двигателя с полевым управлением (FOC), модель

Описание

Замечания

Параметры

Общие

Вкладка «Асинхронная машина»

Преобразователи и вкладка шины постоянного тока

Вкладка «Контроллер»

Бездатчиковая вкладка

Блок входов и выходов

Асинхронные двигатели — Руководство по электрическому монтажу

▷ Синхронные и асинхронные двигатели — где их использовать?

Синхронные и асинхронные двигатели — принципы работы

Синхронные двигатели

Асинхронные двигатели

Синхронные и асинхронные двигатели — преимущества и недостатки

Синхронные и асинхронные двигатели — применение

Приложения для синхронных двигателей

Применение асинхронных двигателей

Заключение

Добавить комментарий Отменить ответ