Тема 14. Скалярне керування АД

1.1. Закони частотного управління

Закони частотного управління

Важливе місце в використанні асинхронних двигунів займає частотне регулювання швидкості. Відповідно до формули, синхронна швидкість або швидкість обертового магнітного поля статора (ω0) прямо пропорційно залежить від частоти мережі живлення (f):

 

де p - кількість пар полюсів електричної машини.

Отже, якщо змінювати частоту мережі, то згідно вище наведеного виразу, швидкість магнітного поля, а відповідно, і швидкість обертання ротора двигуна будуть змінюватися. Але, виникає одна проблема, зі зміною частоти, змінює значення і моменту критичного (Мкр), отже, іншу величину знаходить перевантажувальна здатність асинхронного двигуна.

Якщо при постійній напрузі зменшити частоту, то магнітний потік збільшиться, що викличе насичення сталі, і як наслідок, різке збільшення струму:

 

Таке регулювання (тільки частотою) дасть нам такий вигляд механічних характеристик АД:

 

Для забезпечення сталості перевантажувальної здатності АД, одночасно з частотою f, необхідно регулювати і напругу U. Частотне регулювання, а саме скалярне управління дозволяє зробити плавне регулювання швидкості електродвигуна. Для цього потрібно в залежності від характеру навантаження змінювати два канали: частоту і напругу.

В електроприводах розрізняють три основних види навантаження:

 

1 - момент опору не залежить від частоти обертання (підйомні механізми);

2 - нелінійне збільшення Мс (вентилятор, відцентровий насос, центрифуга);

3 - зменшення нелінійне Мс (механізми верстатів різання, моталки).

Закон сталості моментів застосовується при незмінному навантаженні під час всього технологічного процесу:

 

Підтримка постійної потужності характеризується залежністю

 

А для «вентиляторного» типу навантаження частотне регулювання виробляють згідно із законом:

 

При всіх вищевказаних законах частотного регулювання відбувається дотримання умови , тобто збереження перевантажувальної здатності.