Sterowanie skalarne silnikiem indukcyjnym

Transkrypt

1 Arkadiz Lewicki, Jaroław Gzińki: Sterowanie kalarne ilnikiem indkcyjnym. Intrkcja do ćwiczenia laoratoryjnego Sterowanie kalarne ilnikiem indkcyjnym Intrkcja do ćwiczenia laoratoryjnego Arkadiz Lewicki, Jaroław Gzińki Katedra Atomatyki Napęd Elektrycznego WEiA Politechnika Gdańka 010 werja 5.1 Opracowanie powtało na azie intrkcji laoratoryjnych: 1. M. Wła, J. Gzińki: STEROWANIE SKALARNE SILNIKIEM INDUKCYJNYM KLATKOWYM ZA POMOCĄ PRZEMIENNIKA CZĘSTOTLIWOŚCI AMT intrkcja do ćwiczenia laoratoryjnego ver., 006 rok. A. Lewicki: STEROWANIE SKALARNE SILNIKIEM INDUKCYJNYM - intrkcja do ćwiczenia laoratoryjnego ver.3, 009 rok. Uwaga Wymagane jet wcześniejze zapoznanie ię z intrkcją do program konoli terjącej TKomajn. przeznaczonej dla ytem mikroproceorowego przekztałtnika. Program ten moŝliwia wgrywanie programów terjących pracą napęd, rejetrację przeiegów oraz zmianę parametrów. Intrkcja do program TKomajn jet dotępna pod adreem: 1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jet adanie właściwości tatycznych i dynamicznych kład napędowego zailanego z falownika napięcia ze terowaniem kalarnym U/fcont.. Czętotliwościowa reglacja prędkości ilnika indkcyjnego Podtawowym pooem reglacji prędkości orotowej ilnika aynchronicznego jet reglacja czętotliwościowa polegająca na zmianie parametrów napięcia zailającego ilnik. Do tego cel moŝna wykorzytać przemiennik czętotliwości kładający ię z protownika diodowego i falownika napięcia rynek 1. L1 L L3 Rh Th Ud C 1 U V W M Protownik Falownik napięcia Ry. 1. Przemiennik czętotliwości z motkiem protowniczym i falownikiem napięcia Zatoowanie falownika napięcia do zailania kład napędowego z ilnikiem indkcyjnym daje moŝliwości terowania wartością amplitdy i czętotliwością napięcia zailającego ilnik. Strona 1

2 Arkadiz Lewicki, Jaroław Gzińki: Sterowanie kalarne ilnikiem indkcyjnym. Intrkcja do ćwiczenia laoratoryjnego Napięcie wyjściowe falownika jet napięciem zmodlowanym zawiera zereg implów o amplitdzie równiej wartości napięcia w owodzie pośredniczącym i zmiennej zerokości. Zmiana wartości średniej napięcia wyjściowego falownika dokonywana jet poprzez zmianę zerokości implów w kolejnych okreach implowania tranzytorów czyli przez modlację zerokości implów. Zadana wartość napięcia zailania ilnika o reglowanej amplitdzie i czętotliwości talana jet przez algorytm terjący pracę całego kład napędowego falownik-ilnik. W napędach falownikowych ilnika klatkowego toowane ą róŝne algorytmy terowania o odmiennych właściwościach i topniach złoŝoności. Przy terowani czętotliwościowym ilnikiem indkcyjnym wykorzytje ię róŝnego rodzaj nadrzędne kłady terowania. Stoowane, róŝnego rodzaj nadrzędne metody terowania ilnikiem aynchronicznym moŝna podzielić na dwie podtawowe grpy: kłady terowania kalarnego oraz kłady terowania wektorowego ry.. Podtawowe metody terowania ilnikiem aynchronicznym Skalarne Wektorowe Sterowanie U/f cont z zadawaniem napięcia Sterowanie U/fcont z zadawaniem prąd Orientacja względem wektora pola Bezpośrednia reglacja moment Sterowanie nieliniowe - mltikalarne Ry.. Ogólny podział podtawowych metod terowania ilnikiem aynchronicznym Układy terowania kalarnego określane ą równieŝ jako kłady terowania zewnętrznego, natomiat kłady terowania wektorowego nazywane ą równieŝ kładami terowania wewnętrznego. W kładach terowania kalarnego reglacji podlegają amplitdy i czętotliwości wyranych zmiennych, natomiat przy terowani wektorowym dodatkowo dokonje ię reglacji fazy. Układy terowania kalarnego ą prote w realizacji ale charakteryzją ię gorzymi właściwościami w porównani z metodami terowania wektorowego. Metoda terowania kalarnego jet najprotzą metodą terowania kładem napędowym falownik ilnik indkcyjny. W metodzie terowania kalarnego, określanej równieŝ jako terowanie typ U/fcont., wykorzytje ię zaleŝnościach oowiązjących dla tanów talonych pracy mazyny. W związk z tym kład terowania nie oddziałje na wzajemne połoŝenie wektorów prądów i trmieni kojarzonych i tym amym nie ma moŝliwości prawidłowej kontroli proceów przejściowych w takim napędzie. W kładzie terowania kalarnego U/fcont tailizacja trmienia magnetycznego w ilnik zykiwana jet na podtawie proporcjonalnej zmiany wartości napięcia i czętotliwości zailania tj. przez trzymanie tałego tonk U/f. Wadą kład terowania kalarnego jet rak kontroli ilnika w tanach przejściowych nad itotnymi wielkościami ilnika takimi jak m.in. prąd, moment elektromagnetyczny czy trmień magnetyczny. Z tego powod, w cel ograniczenia niekorzytnych zjawik w tanach przejściowych, toje ię zmniejzenie dynamiki kład napędowego przez topniową zmianę zadanej wartości Strona

3 Arkadiz Lewicki, Jaroław Gzińki: Sterowanie kalarne ilnikiem indkcyjnym. Intrkcja do ćwiczenia laoratoryjnego czętotliwości napięcia tojana i związaną z tym topniową zmianę wartości napięcia zailającego ilnik rynek 3. zad f Integrator zadajnika f zad Charakterytyka U/f zad U U f zad f MSI Modlator zerokości implów Sygnały ramkowe tranzytorów FALOWNIK NAPIĘCIA Ry. 3. Układ terowania kalarnego U/fcont. kładem napędowym falownik-ilnik W kładzie terowania kalarnego, na podtawie zaleŝności oowiązjących dla tan talonego ilnika, natawiane ą wartości amplitdy i placji wektorów napięć, prądów i trmieni ilnika. Przy takim terowani wartość napięcia zailania ilnika określana jet na podtawie zadanej czętotliwości napięcia ilnika. Czętotliwość f i placja napięcia zailania ilnika ω związane ą zaleŝnością: (1) ω πf Przy pominięci poślizg ilnika związek między modłem napięcia ilnika a placją ω jet określony przez prozczoną zaleŝność wyprowadzoną z równań model ilnika w tanie talonym: [ R R r ωω ( LrL Lm )] + ( ωlr r + ωlrr ) () ψ R L + ω ( L L L ) r r m gdzie: jet modłem wektora napięcia zailania ilnika, ω jet placją wektora napięcia zailania ilnika, ω to placja poślizg, ψ jet modłem trmienia tojana ilnika, R, R r to rezytancje tojana i wirnika ilnika natomiat L, L r, L m to indkcyjności tojana, wirnika oraz indkcyjność wzajemna. Przyjmjąc, Ŝe placja poślizg ω 0 otrzymje ię zaleŝność: R + ωl (3) ψ L Przy wyznaczeni zaleŝności wiąŝącej wartość modł wektora wyjściowego z jego prędkością wirowania częto pomija ię wartość rezytancji tojana przyjmjąc R 0. Wynika to z tego, Ŝe przy wyŝzych czętotliwościach napięcia ilnika rezytancja tojana R jet znacznie mniejza od reaktancji tojana X : (4) X πf L >> R Przy pominięci rezytancji tojana w zaleŝności (3) modł wektora napięcia zailania ilnika określa zaleŝność: (5) ψ ω Strona 3

4 Arkadiz Lewicki, Jaroław Gzińki: Sterowanie kalarne ilnikiem indkcyjnym. Intrkcja do ćwiczenia laoratoryjnego Z zaleŝności (5) wynika, Ŝe ay zykać tały trmień w ilnik tj. dla ψ cont. przy równoczenych zmianach placji ω naleŝy proporcjonalnie zmieniać napięcie zailania ilnika. Jeśli trmień ilnika pozotaje tały to równieŝ moment makymalny ilnika jet tały. Makymalny moment ilnika przy róŝnych prędkościach orotowych jet tały jeśli amplitda trmienia tojana jet równieŝ tała i równa amplitdzie trmienia dla warnków pracy znamionowej mazyny. Jeśli przyjmie ię, Ŝe znamionowy modł trmienia tojana wyraŝony w jednotkach względnych ma wartość: (6) ψ 1 i jet trzymywany na tym amym poziomie w całym zakreie pracy ilnika, to zgodnie z (5) modł napięcia zailania ilnika jet proporcjonalny do jego placji oraz, na podtawie (1), równieŝ do czętotliwości: (7) ω Kztałtowanie charakterytyki mechanicznej ilnika indkcyjnego przy terowani kalarnym i trzymywani tałego tonk napięcia do czętotliwości przedtawiono na ry. 4. n n 0n n 01 U n, f n U 1, f 1 fn> f 1>f U n U 1 cont. f n f 1 U ' > U U f n 0 U ', f U, f M max M Ry. 4. Kztałtowanie charakterytyki mechanicznej ilnika przy terowani kalarnym U/fcont. Typowa zaleŝność między czętotliwością wyjściową oraz napięciem wyjściowym falownika jet liniowa tak jak przedtawiono na ry. 5. Strona 4

5 Arkadiz Lewicki, Jaroław Gzińki: Sterowanie kalarne ilnikiem indkcyjnym. Intrkcja do ćwiczenia laoratoryjnego U n U n U n ω ω Umin ω n ω1 0 ω 1 ω n ω U min Ry. 5. Liniowa charakterytyka U/fcont. falownika napięcia Znamionowa wartość trmienia tojana trzymywana jet wyłącznie w zakreie czętotliwości, dla której zachowany jet warnek określony zaleŝnością (5). Dla małych ω ω,ω ilnik zailany jet napięciem czętotliwości czyli placji napięcia w zakreie ( ) 1 1 U 1 o amplitdzie wyŝzej niŝ wynika to z zaleŝności (5). Spowodowane jet to pominięciem rezytancji tojana, która wytępje w zaleŝności () co moŝliwiło zykanie zaleŝności (3). Wpływ pominięcia rezytancji tojana na charakterytykę mechaniczną ilnika indkcyjnego dla małych czętotliwości przedtawiono na ry. 4. Na ry. 4 przy małej czętotliwości f makymalny moment ilnika jet zmniejzony z wagi na zyt małą wartość napięcia U. Zatoowanie więkzego napięcia U powodje wzrot moment makymalnego ilnika. Dla prędkości wirowania wektora napięcia więkzej od znamionowej ω wartość napięcia zailania ilnika ograniczona jet do wartości znamionowej ω n. 3. Makymalne napięcie wyjściowe falownika W kładach napędowych, w których wartość napięcia znamionowego ilnika jet wyŝza od makymalnej wartości napięcia wyjściowego falownika z modlacją zerokości implów, napięcie zailające ilnik ograniczone jet do wartości: 3 (8) max d gdzie: d jet wartością napięcia owod pośredniczącego falownika. Wzrot napięcia wyjściowego falownika poza wartość określoną przez (8) prowadzi do wejścia falownika w zakre nadmodlacji. Przy nadmodlacji napięcie zailania ilnika jet odkztałcone co powodje równocześnie odkztałcenia prąd zailającego ilnik. W ćwiczeni laoratoryjnym, ay niknąć pracy z odkztałconym prądem, czętotliwość zailania ilnika ograniczona zotała tak ay przy trzymani tałego tonk U/f, kład nie pracował w zakreie nadmodlacji. 4. Strmień tojana i trmień wirnika Związek pomiędzy amplitdą trmienia wirnika a amplitdą trmienia tojana wyznaczyć moŝna z zaleŝności: Strona 5

6 Arkadiz Lewicki, Jaroław Gzińki: Sterowanie kalarne ilnikiem indkcyjnym. Intrkcja do ćwiczenia laoratoryjnego Lr LrL Lm (9) ψ ψ i L L m gdzie: ψ jet modłem wektora trmienia wirnika, i jet modłem wektora prąd. Stałe czaowe elektromagnetyczne owod tojana i wirnika ą róŝne. Owód tojana ma mniejzą tałą czaową niŝ owód wirnika. 5. Układ terowania kalarnego W kładzie terowania kalarnego wielkościami reglowanymi ą: modł napięcia tojana oraz jego placja ω. Pod względem tanów przejściowych właściwości kład napędowego ze terowaniem kalarnym ą prawie takie ame jak ilnika klatkowego włączonego ezpośrednio do ieci. RóŜnica tkwi jedynie w moŝliwości reglacji modł i placji napięcia zailającego tojan. Przez zmianę czętotliwości zmienia ię prędkość orotową. Ay zmieniać prędkość orotową przy tałym ociąŝeni mazyny naleŝy zachować /f cont. Wówcza zarówno wartość trmień tojana ψ jak i makymalny moment elektromagnetyczny mazyny nie legają zmianie. Schemat lokowy kład terowania ilnikiem indkcyjnym z charakterytyką U/f przedtawiono na ry. 6. d ω ω M Ry. 6. Falownik napięcia z zadawaniem napięcia wedłg charakterytyki U/f W kładzie z ry. 6 ygnałem zadanym jet placja napięcia ω związana z czętotliwością f przez zaleŝność (1). Na podtawie zadanej placji ω odczytywana jet z charakterytyki U/f zadana wartość napięcia wyjściowego falownika. 6. Układ z ogranicznikiem zykości zmian ygnał zadanego W cel niknięcia nietailnej pracy kład oraz ograniczenia wartości prądów w tanach przejściowych dla napęd ze terowaniem kalarnym konieczne jet ograniczenie zykości zmian zadanego ygnał czętotliwości. W tym cel do kład reglacji wprowadza ię dodatkowy lok ograniczający zykość zmian zadanej wartości placji napięcia zailającego przekztałtnik ry. 7. Strona 6

7 Arkadiz Lewicki, Jaroław Gzińki: Sterowanie kalarne ilnikiem indkcyjnym. Intrkcja do ćwiczenia laoratoryjnego dc ω t M Ry. 7. Falownik napięcia z zadawaniem napięcia wedłg charakterytyki U/f i kompenacją poślizg oraz ograniczeniem dynamiki czętotliwości zadanej Blok ograniczenia zykości zmian ygnał zadanego moŝliwia realizację płynnych zmian prędkości orotowej. Wpływa to korzytnie na ograniczenie niekorzytnych efektów wytępjących przy zmianach prędkości orotowej ilnika ale powodje pogorzenie dynamiki zmian prędkości ilnika. W kładzie adanym w ćwiczeni laoratoryjnym dynamika zmian czętotliwości zadanej jet określona przez zmienną tr program proceora terjącego kładem napędowym. 7. Omijanie prędkości krytycznych Właściwości wirjących elementów mechanicznych kład napędowego mogą powodować pojawianie ię rezonanów mechanicznych, w pewnych zakreach prędkości orotowych ilnika. W kładzie terowania, w którym wartość prędkości orotowej wał wirnika zmienia ię powoli moŝliwe jet zykie ominięcie czętotliwości rezonanowych popierz kokową zmianę czętotliwości i amplitdy napięcia zailającego. Na ry. 8. przedtawiono chemat lokowy kalarnego kład terowania ilnikiem klatkowym z omijaniem czętotliwości rezonanowych. dc ω Omijanie częt. rezonan. t M Ry. 8. Falownik napięcia z zadawaniem napięcia wedłg charakterytyki U/f, ograniczeniem dynamiki zmian placji zadanej i fnkcją omijania czętotliwości rezonanowych Strona 7

8 Arkadiz Lewicki, Jaroław Gzińki: Sterowanie kalarne ilnikiem indkcyjnym. Intrkcja do ćwiczenia laoratoryjnego 8. Układ z kompenacją poślizg Wzrot ociąŝenia ilnika, przy niezmienionych wartościach napięcia i czętotliwości, powodje wzrot poślizg i padek orotów ilnika. W cel trzymania tałej wartości prędkości orotowej wymagane jet wytworzenie więkzego moment elektromagnetycznego przez ilnik. W kładzie terowania kalarnego moŝe odywać ię to przez zwiękzenie napięcia przy zachowani tałej czętotliwości. Do określenia topnia ociąŝenia ilnika moŝna wykorzytać pomiar prąd tojana. Do kład reglacji moŝe zotać wprowadzana poprawka, dla napięcia zadanego, względniająca wartość prąd tojana aktalnie poieraną przez ilnik. W kładzie z kompenacją poślizg zadana wartość modł napięcia określona jet zaleŝnością: (10) ' + w i gdzie: jet modłem wektora napięcia ilnika odczytanym z charakterytyki U/f, ' jet zadanym modłem wektora napięcia wyjściowego falownika względniającego kompenację poślizg, w jet tałym wpółczynnikiem doieranym tak ay zykać ztywną charakterytykę mechaniczną napęd. Wzrot ociąŝenia na wale mazyny pociąga za oą wzrot prąd tojana i tym amym napięcia. Natomiat wzrot napięcia poprzez zwiękzenie generowanego moment powodje wzrot prędkości orotowej. Strktra kład terowania kalarnego z kompenacją poślizg przedtawiona zotała na ry. 9. d ω + ' + ω W i M ~ Ry. 9. Układ terowania kalarnego z kompenacją poślizg 9. Program ćwiczenia Układ napędowy kłada ię z ilnika indkcyjnego o mocy 5,5kW i ociąŝenia w potaci mazyny prąd tałego pracjącej jako generator. OciąŜeniem generatora jet rezytor reglowany. Przemiennik czętotliwości AMT-030 moŝliwia, przy czętotliwości implowania 7,5kHz, zykanie makymalnego wyjściowego prąd 30 amperów. Pracą przemiennika czętotliwości terje kład mikroproceorowy SH65 ver.3.0 z proceorem ygnałowym DSP firmy Analog Device typ ADSP1065L i kładem logiki programowalnej FPGA firmy Altera typ FLEX6016. Program zawierający algorytm Strona 8

9 Arkadiz Lewicki, Jaroław Gzińki: Sterowanie kalarne ilnikiem indkcyjnym. Intrkcja do ćwiczenia laoratoryjnego terowania napędem przekazywany jet do pamięci proceora DSP za pomocą program konoli operatora TKomajn, która moŝliwia takŝe zmianę parametrów terowania, rejetrację i wizalizację przeiegów. Uwagi: 1. Proceor terje załączeniem i wyłączeniem ociąŝenia przez załączanie i wyłączanie tycznika miezczonego w owodzie twornika prądnicy ociąŝającej ilnik klatkowy. Sterowanie tycznikiem w programie TKomajn odywa ię odpowiednimi przycikami LOAD ON i LOAD OFF znajdjacymi ię w zakładce Control.. W owodzie prądnicy prąd tałego zatoowano tycznik załączający rezytor ociąŝenia. Sterowanie załączeniem i wyłączeniem tycznika kontrolowane jet przez kłąd terowania falownika. W cel ochrony tyków tycznika jego wyłączenie moŝliwe jet tylko po zatrzymani ilnika klatkowego. Wynika to z tego, Ŝe zatoowany w kładzie tycznik ma tyki zaprojektowane jedynie do łączenia prąd przemiennego. 3. Parametry ilnika, falownika, mazyny ociąŝającej oraz nazwy zmiennych dotępnych z poziom program konola miezczone ą w końcowej części intrkcji. 4. O ile nie podano inaczej zmienne określone ą w jednotkach względnych, które oznaczane ą krótem j.w. 1. Zapoznać ię z działaniem i ołgą przemiennika czętotliwości.. Zapoznać ię z działaniem i ołgą program konoli operatora TKomajn. 3. Załadować plik dof.ldr do pamięci proceora ygnałowego. 4. Wyznaczyć charakterytyki mechaniczne kład nf(m o ) dla róŝnych zadanych czętotliwości: np.: 0,8j.w. i 0,3j.w. Prędkość orotowa ilnika oznaczona jako n powinna zotać wyraŝona w jednotkach [or/min] natomiat moment ociąŝenia M o w [Nm]. Moment ociąŝenia ilnika oliczyć z natępjącej zaleŝności: t it + R t it (11) MO ωr gdzie: t, i t, ą napięciem twornika w [V] oraz prądem twornika w [A] mazyny prąd tałego ociąŝającej ilnik klatkowy, R t 1.5Ω jet rezytancją tojana, ω r jet prędkością orotową wał w [rad/ek]. Prędkość orotową odczytywać w programie TKomajn. W prawozdani określić ztywność charakterytyk. 5. Dla wyranej zadanej placji napięcia ilnika dokonać rejetracji: moment elektromagnetycznego ilnika, kładowej x napięcia ilnika, kładowej x prąd tojana, kładowej x trmienia wirnika oraz kładowej x trmienia tojana. Przeiegi zarejetrować dla najkrótzego cza rejetracji. Pomiar powtórzyć rejetrjąc dodatkowo modł trmienia wirnika i modł trmienia tojana zamiat kładowych x tych trmieni. W prawozdani zwrócić zczególną wagę na róŝnice w przeiegach trmieni tojana i wirnika. 6. Przeprowadzić nawrót ilnika dla wyranej zadanej placji napięcia (np. 0,7j.w. do 0,7j.w.) dla dwóch zykości zmian ygnał zadanego tr (np. tr1 i tr10). Nawrót przeprowadzić dla ilnika nieociąŝonego. Zarejetrować przeiegi: zadanej placji napięcia, moment elektromagnetycznego ilnika, modł prąd tojana, napięcia w owodzie pośredniczącym i prędkości orotowej wał ilnika. W prawozdani zwrócić zczególną wagę na przeieg napięcia w owodzie pośredniczącym oraz na przeiegi ygnałów przy zmianie kiernk orotów ilnika. Strona 9

10 Arkadiz Lewicki, Jaroław Gzińki: Sterowanie kalarne ilnikiem indkcyjnym. Intrkcja do ćwiczenia laoratoryjnego 7. Przeprowadzić nawrót ilnika tak jak w pnkcie 6 rejetrjąc: zadaną plację napięcia tojana, modł napięcia zailającego ilnik, modł trmienia tojana, modł trmienia wirnik oraz modł prąd tojana. 8. Przeprowadzić rozrch i hamowanie ilnika dla dwóch czaów (np. tr1[] i tr10[]) z załączonym ociąŝeniem. Zarejetrować przeiegi: zadanej placji napięcia, moment elektromagnetycznego ilnika, modł prąd tojana, napięcia w owodzie pośredniczącym i prędkości orotowej wał ilnika. 9. Powtórzyć rejetracje z pnkt 7 dla prędkości przyjętych w pnkcie Zmienne z pnkt 7 zarejetrować dla tan talonego pracy napęd. 11. Zadać działanie kład przy kokowym ociąŝeni ilnika zarejetrować przeiegi: zadanej placji napięcia, moment elektromagnetycznego ilnika, modł prąd tojana, napięcia w owodzie pośredniczącym, prędkości orotowej wał ilnika. Rejetrację wykonać przy tałej, zadanej placji napięcia tojana np. 0,7j.w. Do rejetracji warnkowej moŝna wykorzytać zmienna logiczną tan załączenia tycznika. 1. Zatoować fnkcję mijania prędkości krytycznych wpijąc wartość placji krytycznej z zakre przewidywanych zmian placji napięcia zailającego ilnik, a natępnie dokonać rozrch l hamowania i zarejetrować zmienne z pnkt 6. Ta. 1. Spi zmiennych dotępnych z poziom program konola: Nazwa Opi ia, i, ic Prądy fazowe ilnika (kład trójfazowy) ix, iy Składowe x oraz y prąd ilnika (kład dwfazowy nierchomy) i Modł prąd ilnika d Napięcie owod pośredniczącego kryt_1 Wartość placji dla której wytępje rezonan tr Cza określający zykość zmiany ygnał zadanego czętotliwości omegau Zadana wartość placji napięcia zailającego ilnik omega_of Prędkość etymowana w oerwatorze prędkości omegar Prędkość wał ilnika mierzona enkoderem Mem Moment elektromagnetyczny frx_o, fry_o Składowe trmienia wirnika fr Modł trmienia wirnika fx_o, fy_o Składowe trmienia tojana f Modł trmienia tojana x, y Składowe wektora napięcia zailającego ilnik Modł wektora napięcia zailającego ilnik tycznik_zalaczony Zmienna logiczna określająca tan tycznika ociąŝenia (1 - tycznik załączony, 0 - tycznik wyłączony) Strona 10

11 Arkadiz Lewicki, Jaroław Gzińki: Sterowanie kalarne ilnikiem indkcyjnym. Intrkcja do ćwiczenia laoratoryjnego Wzytkie rejetrowane zmienne określone ą w jednotkach względnych odnieionych do wielkości azowych podanych w taeli. gdzie: Napięcie Prąd Ta.. Jednotki azowe Modł wektora napięcia zailającego ilnik U 3U nfazowe U n przewodowe Impedancja U Z I Strmień magnetyczny U Ψ ωo Prędkość kątowa ω ω o p Moment m Ψ I p Indkcyjność Ψ L I ωo - placja ynchroniczna: (1) ω o πfn I 3I n 10. Parametry kład napędowego Dane znamionowe ilnika klatkowego SZJDe56 Moc znamionowa P n 5,5 [kw] Napięcie przewodowe U n 0/380 [V] Prąd fazowy ilnika przy połączeni zwojeń w gwiazdę I n 0,4/11,8[A] Prędkość orotowa znamionowa n n 935 [or/min] Czętotliwość znamionowa f n 50[Hz] Licza par iegnów p3 Znamionowy wpółczynnik mocy co ϕ n 0.84 [-] Przemiennik czętotliwości Przemiennik czętotliwości zdowany jet z motka protownikowego i falownika napięcia z tranzytorami IGBT (modły dwtranzytorowe Tohia-MG75QYS40) oraz tranzytora hamjącego (Semikron-SKM 300 GAR 13D). Tranzytory ą wyzwalane poprzez kład terowników M57959L firmy Mitihi. W przemiennik zaintalowano czjniki hallotronowe firmy LEM do pomiar dwóch prądów wyjściowych (LA55SP1) oraz do pomiar napięcia w owodzie pośredniczącym (LV5P). 11. Zagadnienia 1. Kztałtowanie charakterytyki mechanicznej ilnika indkcyjnego.. Czętotliwościowa reglacja orotów ilnika indkcyjnego. 3. Sterowanie kalarne U/fcont ilnikiem indkcyjnym. 4. Wyjaśnić prolemy związane ze terowaniem kalarnym przy nikiej czętotliwości napięcia ilnika. Strona 11

12 Arkadiz Lewicki, Jaroław Gzińki: Sterowanie kalarne ilnikiem indkcyjnym. Intrkcja do ćwiczenia laoratoryjnego 5. Dlaczego przy nikiej czętotliwości napięcia ilnika indkcyjnego nie jet trzymywany tały tonek U/f? 6. W jakim cel trzymywany jet tały tonek napięcia do czętotliwości w napędzie ilnika indkcyjnego zailanego z falownika. 7. Jakie ą wady terowania kalarnego U/f? 8. W jaki poó moŝna poprawić właściwości kład napędowego ilnika indkcyjnego przy terowani U/fcont. 9. W jakim cel ogranicza ię zykość zmian ygnał zadanego czętotliwości w kładzie terowania kalarnego ilnikiem indkcyjnym? Literatra 10. Grnwald Z. (red): Napęd Elektryczny. WNT, Warzawa Szklarki L., Dziadecki A., Strycharz J., Jaracz K.: Atomatyka napęd elektrycznego. Wyd. AGH, Kraków Biztyga K.: Sterowanie i reglacja ilników elektrycznych. WNT, Warzawa Tnia H., Kaźmierkowki M. Atomatyka napęd przekztałtnikowego. PWN, Warzawa Orłowka-Kowalka T: Bezczjnikowe kłady napędowe z ilnikami indkcyjnymi. Wrocław, Oficyna Wydawnicza PW 003. Strona 1