Автоматизация электропривода поперечной подачи токарно-винторезного станка
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
образователя и т. д. В зависимости от характера нагрузки можно выбрать вольт-частотную характеристику или создать свою собственную. Современные преобразователи частоты поддерживают вольт-частотное скалярное регулирование, регулирование потокосцеплением и векторное регулирование.
Для выбора комплектного преобразователя определим предельные значения его параметров. Такими параметрами являются:
-максимальное значение выходного напряжения: UMAX, В
-максимальное значение эквивалентного нагреву тока:IЭ.MAX, А;
число фаз;
максимальное значение выходное частоты: fМАХ, Гц.
Для выбранного двигателя номинальное напряжение составляет 380 В, следовательно, .
Максимальное значение эквивалентного по нагреву тока определяем по формуле:
,(4.1)
где - значение тока ротора АД;
- отклонение скорости двигателя от скорости идеального холостого хода при ;
- максимальное значение статического момента, Нм;
- модуль статической жесткости частотных характеристик:
;
- ток идеального холостого хода, определим по формуле:
,
,
,
.
Число фаз выходного напряжения преобразователя - 3.
Максимальное значение выходной частоты при однозонном регулировании скорости электропривода - 50 Гц.
Условия выбора преобразователя частоты по току и напряжению имеют следующий вид:
(4.2)
где - номинальное значение выходного тока преобразователя частоты, А;
- входное напряжение преобразователя частоты.
В соответствии с рассчитанными параметрами выбираем преобразователь частоты серии VFD-S фирмы Delta Electronics [7], который рассчитан на работу с АД мощностью 0,4-2,2 кВт, (номинальная мощность двигателя 0,25 кВт). Преобразователь предназначен для изменения и регулирования скорости вращения низковольтных двигателей переменного тока для процессов с высокой динамикой и повышенными требованиями к стартовому моменту и перегрузке. Система управления может быть дополнительно оснащена функцией автоматической настройки на параметры используемого двигателя и функцией коррекции параметров двигателя при нагреве.
Основные параметры преобразователя VFD004S43 [7]:
-входное напряжение - 380-460 В 10%;
-номинальная мощность двигателя - 0,25 кВт
номинальный входной ток - 1,7 А;
номинальный выходной ток - 1,5 А;
допустимая перегрузка по току в течение 60 сек - 150 %;
входная частота - 47-63 Гц;
выходная частота - 0,1-400 Гц;
КПД преобразователя - 97 %;
коэффициент мощности не менее - 0,95;
способ торможения - генераторное, динамическое;
виды защит - низкое напряжение, перенапряжение, перегрузка по току, перегрев двигателя и др.;
масса преобразователя - 4,8 кг.
На рисунке 4.1 приведём электрическую схему подключения преобразователя.
Рисунок 4.1 - Электрическая схема подключения преобразователя
Частотный преобразователь (ЧП) VFD004S43 фирмы Delta Electronics предназначен для плавной регулировки скорости вращения короткозамкнутых асинхронных двигателей мощностью до 2,2кВт. Изделие создано на базе 16-разрядного микропроцессора специализированного для работы с трехфазными двигателями и силового транзисторного IGBT-модуля. Микропроцессор выполняет функцию регулятора, генератора широтно-импульсного модулированного сигнала, формирующего в двигателе синусоидальный ток, обеспечивает связь с пультом управления, а также осуществляет необходимые защитные функции.
Пульт управления позволяет изменять режим работы ЧП (местный/дистанционный), редактировать параметры, записывать их в энергонезависимую память, а также осуществлять местное управление ЧП.
В дистанционном режиме скорость вращения двигателя задается по аналоговому входу ЧП (0-10 В), а обработка сигналов Пуск и Стоп может осуществляться как с пульта так и по дискретным входам ЧП.
Широкие коммуникационные возможности позволяют встраивать ЧП в контроллерные и компьютерные сети, осуществлять управление и настройку ЧП и получать информацию о его работе через интерфейс RS-485.
Частотный преобразователь обладает всеми контрольно-диагностическими функциями, позволяющими защитить от повреждения, как ЧП, так и асинхронную машину. Частотный преобразователь устойчив к коротким замыканиям в цепи нагрузки, заклиниванию двигателя, перенапряжения источника при торможении, исчезновению фазы силового питания, перегреву преобразователя.
Устройство и принцип работы преобразователя
При подаче на выпрямительный мост входного напряжения 3х380 вольт, происходит заряд конденсатора. После запуска источника вторичного питания резистор блокируется контактами реле. Напряжение в звене постоянного тока при нормальной работе может находиться в пределах от 450 до 700 вольт. Нижний предел связан с минимально допустимым напряжением в сети. Верхнее значение может достигаться при частотном торможении двигателя, когда происходит возврат (рекуперация) накопленной механической энергии в конденсаторы ЧП. В случае превышения допустимого уровня происходит свободный выбег двигателя. Как правило, такие ситуации характерны при малом времени торможении двигателя с большим моментом инерции на валу. В таких случаях для повышения эффективности торможения к ЧП необходимо подключить внешний разрядный резистор, либо использовать режим динамического торможения.
Микропроцессор управляет транзисторным инвертером по алгоритму, обеспечивающему в двигателе синусоидальный ток, контролируя ?/p>