Асинхронный электродвигатель - раздел Образование, Управляемый привод В Противоположность Коллекторным И Бесколлекторным Электродвигателям Постоянн...
В противоположность коллекторным и бесколлекторным электродвигателям постоянного тока асинхронные электродвигатели не содержат постоянных магнитов. Ротор выполнен в виде короткозамкнутой обмотки ("беличья клетка"), в которой вращающееся электрическое поле создает магнитный поток. Благодаря различиям в скорости между электрическим полем статора и магнитным потоком в роторе электродвигатель способен создавать вращающий момент и совершать вращательное движение.
1.2.2 Принцип постоянства отношения напряжение/частота (правило Костенко). Математические модели системы управления
Принцип постоянства отношения напряжение/частота наиболее широко распространен в современных регулируемых асинхронных приводах [1,2]. Он может использоваться в системах, которые не требуют высоких динамических характеристик, а необходимо только эффективно варьировать частотой вращения в полном диапазоне. Это позволяет использовать синусоидальную установившуюся модель асинхронного электродвигателя, в которой величина магнитного потока статора пропорциональна отношению амплитуды и частоты напряжения статорной обмотки. Если данное отношение поддерживать на постоянном уровне, то постоянство будет сохранять и магнитный поток статора и, таким образом, вращающий момент будет зависеть только от частоты скольжения.
Более точно, исходя из обычной модели асинхронного электродвигателя:
где - напряжение статора, магнитные потоки статора и ротора, токи статора и ротора, соответственно, а - общее сопротивление статора, сопротивление ротора, индуктивность статора, индуктивность ротора, общая индуктивность рассеяния и угловая частота вращения, соответственно. При питании электродвигателя 3-фазным синусоидальным напряжением с частотой , установившиеся токи в роторе и статоре будут также иметь
синусоидальную форму с частотой
и .
Преобразуем предыдущие выражения к виду
,
где ,
а .
Однако, амплитудное значение может оставаться постоянным при сохранении постоянства отношения .
На высоких скоростях , амплитудное значение магнитного потока ротора остается постоянным при постоянстве отношения :
.
Тогда, вращающий момент электродвигателя пропорционален частоте скольжения:
Данные выражения показывают, что желаемые значения вращающего момента и частоты вращения электродвигателя могут быть достигнуты, если
.
На низких скоростях , а.
Когда частота статора снижается меньше определенной пороговой частоты, амплитуду напряжения необходимо поддерживать на определенном уровне для поддержания постоянства магнитного потока ротора. В противоположность этому, когда частота становится выше номинального значения, амплитуда напряжения останется на номинальном уровне ввиду насыщения ключей инвертора. В этом случае поток ротора будет непостоянным и вращающий момент снизится.
Рис. 2.- Зависимость амплитуды напряжения статора от частоты статора, следуемая из принципа V/f.
Данный принцип может использоваться для построения контуров автоматического управления скоростью (рисунок 3), в которых отклонение желаемой скорости от фактического измеренного значения скорости поступает в ПИ-регулятор, где вычисляется значение частоты напряжения статора. В целях снижения сложности регулятора в качестве исходных данных для правила V/f и векторного ШИМ-алгоритма используется абсолютное значение частоты статорного напряжения. Если на выходе ПИ-регулятора присутствует отрицательное значение, то для реверсирования электродвигателя обменивается содержимое двух переменных, управляющие силовыми транзисторами инвертора. Необходимо заметить, что принцип управления, рассмотренный здесь, может использоваться только в приложениях, где поддерживается постоянный уровень скорости при любом допустимом моменте сопротивления. В приложениях, где необходимо поддерживать постоянство момента сопротивления при любых значениях частоты вращения, требуется измерение статорных токов и более сложные принципы управления.
Рис. 3 - Блок-схема системы автоматического управления скоростью по принципу V/f
Имени академика В П Королева... В Н Астапов... Управляемый привод...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Асинхронный электродвигатель
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ.
В последние годы большое распространение во всем мире получают тиристорные пусковые устройства, или, как их ещё называют, устройства плавного пуска, предназначенные для управления пусковыми режимам
ПРИНЦИП РАБОТЫ УСТРОЙСТВА
Основная задача, решаемая при пуске, – получение плавного нарастания тока, момента и частоты вращения двигателя. При использовании ТПУ она обеспечивается плавным нарастанием напряжения на двигателе
ФУНКЦИИ ЗАЩИТЫ
Дополнительно к функциям управления пусковыми режимами и режимами останова, ТПУ снабжаются функциями защиты АД и защиты ТПУ от аварийных режимов. К стандартным функциям относятся:
за
Система управления
Интерфейсная часть системы управления содержит, как
правило, две части: интерфейс оператора и интерфейс оборудования. Интерфейс оператора выполняется обычно на основе жидкокристалличе
Принцип обычной широтно-импульсной модуляции
Одним из способов решения задачи формирования с помощью инвертора трехфазной синусоидальной системы напряжений со сдвигом по фазе 120 градусов на обмотках статора является использование таблицы син
Таблицы преобразования со значениями синусов
Как показано в предыдущем разделе обычное ШИМ-управление подразумевает использование таблицы синусов для вычисления sin(q) для всех значений d от 0 до 2p. Используя некоторые свойства тригонометрич
Принцип действия ПИ-регулятора
Алгоритм ПИ-регулятора может быть реализован без обращения к сложной теории автоматического управления. Целью данного алгоритма является определение управляющего сигнала объектом управления (в наше
ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ.
В предыдущей лекции рассматривалась реализация устройства управления асинхронным электродвигателем с обратной связью по скорости на основе микроконтроллера AT90PWM3 с использованием
Электроприводами
Частотное управление электродвигателями осуществляется двумя основными способами:
по функциональной характеристике, связывающей напряжение и частоту статора электродвигателя (U/f – характе
В системе управления
В частотно-регулируемых электроприводах фирмы АВВ используется технология прямого управления моментами (технология DTC). Она позволяет управлять двигателем без импульсного датчика с
Унифицированные системы электроприводов.
Унифицированные системы выполняются на базе комплектных электроприводов постоянного и переменного токов. Доля электроприводов постоянного тока составляет в новых разработках систем автоматизации пр
Электроприводы переменного тока
Частотно-регулируемые электроприводы выпускают различные электротехнические корпорации: одно из ведущих мест на мировом рынке занимают фирмы «Allen-Bradley» и «Siemens».
Су
Электроприводы постоянного тока
Проекты нового технологического оборудования выполняются с использованием систем автоматизированных электроприводов переменного тока. Однако в проектах модернизации действующего оборудования в базо
Средства управления и программирования электроприводов.
Основным средством управления электроприводом является программируемый контроллер, с помощью которого и решаются задачи управления. Имеются базовый модуль контроллера и модули расширения. С помощью
Управление с использованием нечеткой логики
Алгоритмы управления с использованием нечеткой логики реализуются в системах управления электропривода программным способом. В программируемых контроллерах предусматриваются модули с инструкциями д
Система управления насосом с использованием нечеткой логики
Рассмотрим пример управления асинхронным электроприводом центробежного насоса для стабилизации давления в системе водоснабжения. Система управления (Рис.9.3) включает в себя микропроцессорную систе
Приводами переменного тока.
Асинхронные электродвигатели переменного тока являются основными преобразователями электрической энергии во всем мире и применяются в промышленности, коммерции и даже в быту. Пре
Вентиляторы.
Большинство вентиляторов это центробежные машины, которые воздействуют на воздух центробежной силой. Это выражается в повышении давления и появлении потока воздуха на выходе вентилятора. Такой
Приводы переменной скорости.
Этот метод использует преимущества изменения характеристик вентилятора при изменении скорости вращения. Эти изменения количественно выражаются в комплекте формул, называемых законам
Расход Время Мощность Уд. Мощность
100 10 35 3.5
80 40 18 7.2
60 40 7.56 3.024
40 10 2.24 0.224
Всего: 13.948
Сравнение этих данных с данными, рассчитанн
Насосы.
В основном, насосы можно разделить на две большие категории: поршневые и динамические (центробежные). Поршневые насосы используют поступательные движения своих органов для перемещения жидкости.
Управление расходом.
На рис.15.1 показаны две независимые характеристики. Одна из них,
Метод переменной скорости.
Для расчета требуемой мощности по методу переменной скорости, мы
будем использовать законы подобия, изложенные ранее. Из этих законов мы можем видеть, что изменение расхода прямо пропорцио
Статический напор.
В предыдущем примере мы не принимали в расчет значения статического давления (напора). Сеть со статическим напором изменяет характеристики системы и, соответственно, потребляемую мощность, что неск
Приводы.
При обсуждении работы вентиляторов и насосов преднамерено не заостряли внимание на типе применяемого привода. Это было сделано для того, чтобы при сравнении методов эксплуатации вен
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
- напряжение статора, магнитные потоки статора и ротора, токи статора и ротора, соответственно, а 
- общее сопротивление статора, сопротивление ротора, индуктивность статора, индуктивность ротора, общая индуктивность рассеяния и угловая частота вращения, соответственно. При питании электродвигателя 3-фазным синусоидальным напряжением с частотой 
, установившиеся токи в роторе и статоре будут также иметь
и 
.
,
,
.
может оставаться постоянным при сохранении постоянства отношения 
.
, амплитудное значение магнитного потока ротора остается постоянным при постоянстве отношения 
:
.
и частоты вращения электродвигателя 
могут быть достигнуты, если
.
, а
.
Новости и инфо для студентов