Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Описание функциональной схемы электропривода переменного тока



ПЧ
Д
Р
ОУ
Тг
ИЭ
БП
Тр
ЗУ

Рисунок 1 – Функциональная схема электропривода переменного тока (ИЭ – промышленная сеть переменного тока, БП – блок питания, ЗУ – задающее устройство, ПЧ – преобразователь частоты, Тр – автотрансформатор, Д – электродвигатель переменного тока, Р – редуктор, Тг – тахогенератор, ОУ – объект управления)

 

От трехфазной промышленной сети переменного тока напряжение с амплитудой 380 В и частотой 50 Гц поступает на блок питания, который преобразует его в постоянное напряжение 24 В, необходимое для питания контроллера. Контроллер является задающим устройством, с помощью которого можно регулировать скорость вращения двигателя. В зависимости от заданной скорости контроллер посылает соответствующие сигналы на частотный преобразователь, который осуществляет регулирование скорости вращения двигателя за счет изменения частоты питающего напряжения. На частотный преобразователь также подается напряжение питания с амплитудой 220 В и частотой 50 Гц, то есть номинальное для данного двигателя, которое получено с помощью трехфазного понижающего автотрансформатора. Затем напряжение с соответствующей частотой подается на двигатель переменного тока, обеспечивая необходимую скорость вращения. Вал двигателя на выходе связан с редуктором, который изменяет скорость вращения вала до необходимой для вращения нагрузки. Также электропривод содержит устройство обратной связи – тахогенератор, который преобразует механическую энергию, то есть скорость вращения вала двигателя, в электрический сигнал соответствующей величины, который поступает на частотный преобразователь, и осуществляется сравнение требуемой скорости двигателя и реальной. В соответствии с этим преобразователь частоты соответствующим образом изменяет частоту.

 

Частотный преобразователь для однофазного двигателя это высокотехнологичный электронный прибор, созданный для решения задач управления. Однофазный преобразователь частоты трансформирует напряжение электросети (220 В, 50 Гц) в напряжение импульсное, частота которого составляет от 0 до 1 тыс. Гц. Ротор асинхронного электродвигателя, получающий синусоидальное питание, имеет скорость вращения, изменяющуюся пропорционально частоте подающегося напряжения.

 

Двигатель переменного тока представляет собой однофазный асинхронный двигатель. Однофазные двигатели по своему устройству аналогичны трехфазным и состоят из статора, в пазах которого уложена однофазная обмотка и короткозамкнутого ротора.Для создания пускового момента на статоре двигателя располагают вторую, так называемую пусковую обмотку, сдвинутую относительно рабочей обмотки на угол 90° (рис. 7, a и б, обмотка В). Обе обмотки питаются от сети однофазного тока. Для создания сдвига фаз между токами обеих обмоток на угол, близкий к 90°, последовательно с пусковыми обмотками, включается активное сопротивление или емкость (рис. 7, a и б). Пусковая обмотка включается только на время пуска, и после того как двигатель развил нормальную скорость вращения, она посредством рубильника К отключается от сети. Двигатель продолжает работать с одной рабочей обмоткой.

 

Рисунок 2 – Схема пуска однофазных асинхронных двигателей:

а - последовательно с пусковой обмоткой включено активное сопротивление,

б – последовательно с пусковой обмоткой включена емкость

 

Особенность их работы заключается в том, что при включении однофазной обмотки в сеть переменного тока МДС статора создает не вращающийся, а пульсирующий магнитный поток с амплитудой Фmax, изменяющийся от + Фmax до -Фmax. При этом ось магнитного потока остается неподвижной в пространстве. Для объяснения принципа действия пульсирующий поток можно разложить на два потока, вращающихся со скоростью w1 в противоположные стороны. При неподвижном роторе каждое поле наводит в нем равные токи. В результате взаимодействия этих токов с наводящими их потоками возникают два одинаковых с разными знаками момента. Разность моментов создает результирующий вращающий момент, при s=1 он равен нулю и ротор не приходит во вращение.

В данном электроприводе осуществляется управление скоростью с помощью изменения частоты питания. При этом механические характеристики смещаются параллельно относительно оси скоростей, то есть при уменьшении частоты уменьшается скорость вращения при неизменном моменте.

Рисунок 3 - Механическая характеристика при частотном регулировании скорости АД

Заключение

Итогом работы является разработка электропривода переменного тока, который способен обеспечить регулирование скорости вращения нагрузки с требуемыми параметрами.

 

Таблица 2 – Параметры электропривода

Момент сопротивления нагрузки Мн, Нм Момент инерции нагрузки Jн, кг·м2 Максимальная скорость вращения нагрузки , рад/с Максимальное ускорение нагрузки , рад/с2
0,25 1,35 5,2 2,8

 

Передаточная функция двигателя переменного тока имеет вид:

Таким образом, электропривод полностью отвечает поставленным требованиям.

 

 

Литература

 

1 Николаев П.В., Абатурова Г.Д. Методические указания по выбору двигателя для систем автоматического управления. – Л.: Ротапринт, ЛИТМО, 1987. – 56с.

2 Сабинин Ю.А. Электромашинные устройства автоматики. – Л.: Энергоатомиздат, 1988. – 408с.

3 Ковчин С.А., Сабинин Ю.А. Теория электропривода. – СПб.: Энергоатомиздат. Санкт-Петербургское отделение, 2000. – 496с.: ил.

4 Компания «Эл-мото» URL: http://www.el-moto.ru

5 Продукция компании Микропривод URL: http://www.microprivod.ru

 

 

Приложение А

Основные технические характеристики используемых устройств

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.