SVEUILITE JOSIPA JURJA STROSSMAYERA U OSIJEKUELEKTROTEHNIKI FAKULTETDIPLOMSKI STUDIJ

UPRAVLJANJE ASINKRONIM MOTORIMA POMOU FREKVENCIJSKIH PRETVARAA

ELEKTRINI POGONILABARATORIJSKE VJEBE

Bojan Jakovljevi, LV-2Br. indeksa D-816

Svibanj, 2015Zadatak 1 (prvi dio vjebe)

Zadatak 2 (drugi dio vjebe)

Drugi dio vjebe se obavlja samo na frekvencijskom pretvarau DANFOSS FC302 koji se nalazi ugraen u radnom panelu.Na ovom frekvencijskom pretvarau ja najlake mijenjanje parametara upravljanja jer ima display i tipke.

a) Zalet i koenje motora

Zalet motora je sniman u praznom hodu uz vrijeme zaleta od 5, 10 i 20s.Veliine koje se snimaju su struja, napon, brzina i moment koristei program MCT 10.

Slika 1 Valni oblici pri zaletu motora od 5s

Maximalne vrijednosti

Zalet

Stacionarno stanje

Slika 2 Valni oblici pri zaletu motora od 10s

Maximalne vrijednosti

Zalet

Stacionarno stanje

Slika 3 Valni oblici pri zaletu motora od 20s

Maximalne vrijednosti

Zalet

Stacionarno stanje

Vidimo da kako se produi zalet motora da se smanjuju iznosi vrne struje i momenta te iznosi struje i momenta prilikom zaleta.Zalet se produuje vremenski duljim linearnim porastom napona napajanja elektromotora.U stacionarnom stanju imamo priblino iste vrijednosti struja i momenta jer motor u svim sluajevima radi u praznom hodu.

b) Nain upravljanja motorom

Ispitivana su dva naina upravljanja motorom jedan nain je skalarno a drugi vektorsko upravljanje.Snimali su se valni oblici struje, napona, brzine vrtnje i momenta koristei program MCT 10.Kao teret se koristio generator koji se teretio otpornicima i tako optereivao motor koji ga pokree.

Skalarni nain upravljanja U/f:

Slika 4 Odzivi na skokovitu promjenu momenta pri skalarnom upravljanju elektromotorom

Stacionarno stanje

1. teret

2. teret

3. teret

4. teret

Poveanjem tereta rastu i vrijednosti momenta i struje dok brzina ostaje konstantna kao i napon.Kod ovog naina upravljanja maksimalni moment je najmanji u odnosu na maksimalni moment kod vektorskog upravljanja tokom i naponom.Skalarnim upravljanjem se smanjuje frekvencija ako se eli smanjiti brzina vrtnje ali tada raste magnetsko polje pa je potrebno smanjiti i napon tako da odnos U/f ostane konstantan.Kada se doe do nazivnog iznosa napona a eli se dalje poveati brzina vrtnje napon se dri konstantnim a frekvencija se poveava pa zbog toga moment motora opada.Vektorsko upravljanje tokom:

Slika 5 Odzivi na skokovitu promjenu momenta pri vektorskom upravljanju tokom

Stacionarno stanje

1. teret

2. teret

3. teret

4. teret

Kod vektorskog upravljanja tokom takoer porastom optereenja raste i moment i struja koju elektromotor vue iz mree. Kod ovog naina upravljanja moemo jo zapaziti da brzina ima vee propade a i da brzina vrtnje u stacionarnom stanju varira oko nazivne brzine vrtnje.Kako se poveavao moment tako se poveava i napon.

Vektorsko upravljanje naponom:

Slika 6 Vektorsko upravljanje naponom

Stacionarno stanje

1. teret

2. teret

3. teret

4. teret

Kod vektorskog upravljanja naponom imamo vee iznose maksimalnog momenta nego kod vektorskog upravljanja tokom. Struje i momenti u stacionarnom stanju su problino isti momentima i strujama prilikom vektorskog upravljanja tokomBrzina se dri jednakom nazivnoj brzini a kako raste moment optereenja tako je rastao i napon ali do manje vrijednosti nego kod vektorskog upravljanja tokom.

c) Parametriranje digitalnih ulaza

Tipkala digitalnih ulaza predstavljaju signale koji mogu doi sa senzora iz pogona.U ovom dijelu vjebe su snimani struja, napon, brzina i moment koristei program MCT 10 pri promjeni smjera brzine vrtnje koje se ukljui sklopkom.

Slika 7 Odzivi motora pri promjeni smjera vrtnje

Iz prethodne slike vidimo da moment ostaje pozitivan bez obzira to se promijenio smjer vrtnje elektromotora. Moment bi u dijelu kada motor reverzira trebao biti negativan ali program ga bez obzira na to pokazuje pozitivnim dok brzina ide u negativno podruje.

Zakljuak:to je vee vrijeme zaleta elektromotora imamo manje nadvienje struje i momenta kao i manju struju i moment pri zaletu elektromotora.To je vrlo vano prilikom pokretanja velikih elektromotora koji povuku jako veliku struju te zbog toga moe doi i do oteenja namota stroja i oprememe, zbog toga se veliki motori uputaju polaganim linearnim poveanjem napona.Ukoliko bi motor naglo pokrenuli tako da ga direktno spojimo na mreu u motor bi potekla jako velika struja koja moe biti i 7 puta vea od nazivne.Vano je napomenuti da se smanjenjem struje smanjuje i moment motora koji je bitan prilikom zaleta elektromotora pod optereenjem.Nadvienje momenta a time i struje je najmanje prilikom skalarnog upravljanja elektormotorom a najvee kod vektorskog upravljanja naponom.Skalarno upravljanje je zasnovano na statikom modelu (stacionarno stanje). Prijelazne pojave nisu ukljuene u postojei model, pa se u prijelaznim (dinamikim) stanjima ne moe dobiti u potpunosti konstantan tok, a s njim i moment stroja.Kod skalarnog upravljanja i moment i magnetski tok stroja nisu meusobno odvojeni nego ovise o struji naponu i frekvenciji pa se njima ne moe odvojeno upravljati.Vektorsko upravljanje osigurava odvojeno upravljanje magnetskim tokom i momentom. Komponenta statorske struje magnetiziranja (uzduna d komponenta) je komponenta toka, a komponenta momenta je poprena q komponenta statorske struje.Uzduna komponenta je analogna struji uzbude kod istosmjernog motora a poprena komponenta je analogna struji armature istosmjernog motora.Pomou digitalnih ulaza frekvencijski pretvara dobije informacije iz okoline te na osnovu njih regulira rad elektromotora.