Jak regulovat otáčky střídavého motoru

V dnešní době je regulace otáček střídavých motorů pomocí frekvenčních měničů široce používána téměř ve všech průmyslových odvětvích.

V praxi se systémy řízení otáček pro třífázové motory na střídavý proud používají na základě dvou různých principů řízení:
1. U/f řízení (volt-frekvenční nebo skalární řízení);
2. Vektorové řízení.

Metody řízení používané v frekvenčních měničích pro řízení střídavých motorů

V dnešní době je regulace otáček střídavých motorů pomocí frekvenčních měničů široce používána téměř ve všech průmyslových odvětvích. Je to především díky velkým úspěchům v oblasti výkonové elektroniky a mikroprocesorové techniky, na jejichž základě byly vyvinuty frekvenční měniče. Na druhé straně sjednocení výroby frekvenčních měničů výrobci umožnilo výrazně ovlivnit jejich cenu a přimět je k jejich splacení v poměrně krátkých časových obdobích. Úspora energetických zdrojů při použití měničů pro řízení asynchronních motorů může v některých případech dosáhnout 40 % i více.
V praxi se systémy řízení otáček pro třífázové motory na střídavý proud používají na základě dvou různých principů řízení:
1. U/f řízení (volt-frekvenční nebo skalární řízení);
2. Vektorové řízení.

U/f- regulace otáček asynchronního elektrického pohonu

Skalární řízení neboli U/f řízení asynchronního motoru je změna otáček motoru ovlivňováním frekvence napětí na statoru při současné změně velikosti tohoto napětí. Při regulaci U/f působí frekvence a napětí jako dvě řídicí akce, které se obvykle regulují společně. V tomto případě je frekvence brána jako nezávislý vliv a hodnota napětí při dané frekvenci je určena na základě toho, jak by se měl měnit typ mechanických charakteristik pohonu při změně frekvence, tj. jak by se měl měnit kritický moment v závislosti na na frekvenci. Pro implementaci takového regulačního zákona je nutné zajistit stálost poměru U/f=konst, kde U je napětí na statoru a f je frekvence napětí statoru.
Při konstantní přetížitelnosti, jmenovitém účiníku a účinnosti motoru se v celém rozsahu regulace otáček prakticky nemění.
Zákony regulace U/f zahrnují zákony týkající se velikostí a frekvencí napětí napájejícího motor (U/f=konst, U/f2=konst a další). Jejich výhodou je schopnost současně ovládat skupinu elektromotorů. Skalární řízení se používá pro většinu praktických aplikací frekvenčních měničů s rozsahem regulace otáček motoru bez použití zpětnovazebního snímače až do 1:40. Skalární řídicí algoritmy neumožňují sledování a řízení točivého momentu elektromotoru, stejně jako režimu polohování. Nejúčinnější oblast použití této metody ovládání: ventilátory, čerpadla, dopravníky atd.

Vektorové ovládání

Vektorové řízení je způsob řízení synchronních a asynchronních motorů, který nejen generuje harmonické proudy a fázová napětí (skalární řízení), ale také zajišťuje řízení magnetického toku motoru. Vektorové řízení je založeno na myšlence napětí, proudů a vazeb toku jako prostorových vektorů.
Základní principy byly vyvinuty v 70. letech 20. století. V důsledku zásadního teoretického výzkumu a úspěchů v oblasti výkonové polovodičové elektroniky a mikroprocesorových systémů byly dnes vyvinuty elektrické pohony s vektorovým řízením, které jsou sériově vyráběny výrobci pohonných zařízení po celém světě.
S vektorovým řízením v asynchronním elektrickém pohonu v přechodových procesech je možné udržovat konstantní vazbu rotorového toku, na rozdíl od skalárního řízení, kde se vazba rotorového toku v přechodových procesech mění, když se mění statorové a rotorové proudy, což vede k snížení rychlosti změny elektromagnetického momentu. U pohonu s vektorovým řízením, kde může být vazba rotorového toku udržována konstantní, se elektromagnetický moment mění tak rychle, jak se mění složka statorového proudu (analogicky ke změně točivého momentu při změně proudu kotvy u stejnosměrného stroje).
S vektorovým řízením předpokládá řídicí vazba přítomnost matematického modelu nastavitelného elektrického pohonu. Režimy vektorového řízení lze klasifikovat následovně:
1. Podle přesnosti matematického modelu elektromotoru použitého v řídicím spoji:
• Použití matematického modelu bez dalších objasňujících měření parametrů elektromotoru řídicím zařízením (použijí se pouze typická data motoru zadaná uživatelem);
• Použití matematického modelu s dodatečným zpřesňujícím měřením řídicím zařízením parametrů elektromotoru, tzn. aktivní a reaktivní odpory statoru/rotoru, napětí a proud motoru.
2. Na základě přítomnosti nebo nepřítomnosti zpětné vazby rychlosti (snímač rychlosti) lze vektorové řízení rozdělit na:
• Řízení motoru bez zpětné vazby otáček – v tomto případě řídicí zařízení využívá data z matematického modelu motoru a hodnoty získané měřením proudu statoru a/nebo rotoru;
• Řízení motoru se zpětnou vazbou otáček – v tomto případě zařízení využívá nejen hodnoty získané měřením proudu statoru a/nebo rotoru elektromotoru (jako v předchozím případě), ale také údaje o otáčkách rotoru ( pozice) ze snímače, což v některých úlohách řízení umožňuje zvýšit přesnost nastavení rychlosti (polohy) elektropohonu.

Mezi základní zákony vektorového řízení patří následující:
A. Zákon zajišťující stálost vazby magnetického toku statoru ψ1 (odpovídající stálosti Evnesh /f).
b. Zákon zajišťující stálost vazby magnetického toku vzduchové mezery ψ0 (konstanta E/f);
PROTI. Zákon zajišťující stálost vazby magnetického toku rotoru ψ2 (konstanta Evnut/f).
Zákon udržování konstantní vazby statorového toku je implementován udržováním konstantního poměru emf statoru k úhlové frekvenci pole. Hlavní nevýhodou tohoto zákona je snížená přetížitelnost motoru při provozu na vysokých frekvencích. To je způsobeno zvýšením indukční reaktance statoru a následně snížením vazby toku ve vzduchové mezeře mezi statorem a rotorem, když se zvyšuje zatížení.
Udržování konstantního hlavního průtoku zvyšuje přetížitelnost motoru, ale komplikuje hardwarovou implementaci řídicího systému a vyžaduje buď změny v konstrukci stroje, nebo přítomnost speciálních senzorů.
Při udržování konstantní vazby rotorového toku nemá točivý moment motoru maximum, ale s rostoucím zatížením roste hlavní magnetický tok, což vede k saturaci magnetických obvodů a následně k nemožnosti udržet konstantní tok rotoru. vazba.

Srovnávací posouzení zákonitostí regulace otáček asynchronním elektrickým pohonem změnou frekvence napětí na statoru

Obrázek 1 ukazuje výsledky teoretických studií energetických indikátorů asynchronního motoru o výkonu Рн = 18,5 kW za různých zákonů řízení frekvence, které byly provedeny v práci V.S. Petrushin a Ph.D. A.A. Tankov “Ukazatele energie asynchronního motoru ve frekvenčním elektrickém pohonu podle různých zákonů řízení.” Jsou tam uvedeny i výsledky experimentu provedeného při testování tohoto motoru (zákon řízení frekvence U/f = konst). Motor pracoval při zátěži s konstantním točivým momentem 30,5 Nm v rozsahu otáček 500 – 2930 ot./min.
Porovnáním získaných závislostí můžeme dojít k závěru, že v zóně nízké rychlosti je při použití regulačních zákonů druhé skupiny účinnost o 7-21 % vyšší a účiník o 3-7 % nižší. S rostoucí rychlostí se rozdíly zmenšují.

Obr.1. Změna účinnosti (a) a cosφ (b) v kontrolním rozsahu: 1 – experimentální závislosti; vypočítané závislosti pro různé regulační zákony: 2 – U/f = konst, 3 – Evnesh /f = konst, 4 – E/f= konst, 5 – Evnesh /f= konst.
Zákony vektorového řízení tedy zajišťují nejen lepší ovládání elektrického pohonu ve statickém a dynamickém režimu, ale také zvýšení účinnosti motoru a tím i celého pohonu. Avšak všechny zákony udržující konstantní vazbu toku mají své určité nevýhody.
Společnou nevýhodou zákonů udržujících konstantní vazbu toku je: nízká spolehlivost díky přítomnosti snímačů zabudovaných v motoru a ztráty v oceli, když motor pracuje se zatěžovacím momentem menším, než je jmenovitý. Tyto ztráty jsou způsobeny potřebou udržovat konstantní vazbu jmenovitého toku v různých provozních režimech.
Účinnost motoru lze výrazně zvýšit regulací magnetického toku statoru (rotoru) v závislosti na velikosti zatěžovacího momentu (skluzu). Nevýhodou takového řízení jsou nízké dynamické charakteristiky pohonu, způsobené velkou hodnotou časové konstanty rotoru, díky které se magnetický tok stroje obnovuje s určitým zpožděním, a složitost technického provedení řízení. systém.
V praxi se skupina zákonů s konstantním magnetickým tokem rozšířila pro dynamické elektrické pohony pracující s konstantním momentem odporu na hřídeli a s častými aplikacemi rázového zatížení. Zatímco skupina zákonů s regulací magnetického toku v závislosti na zatížení hřídele se používá pro nízkodynamické elektrické pohony a pro pohony se zátěží „ventilátoru“.

Regulátor otáček pro elektromotor (motor) UX-52 220V 400W

Příspěvků: 1 • Stránka 1 z 1

Arťom Mamzíkov Admin Zprávy: 866 Zkušenosti: 5 let 10 měsíců Kde: Vologda region poděkoval: 41 krát Kontaktní informace:

Regulátor otáček pro elektromotor (motor) UX-52 220V 400W

zpráva Arťom Mamzíkov » So 18. června 2022 19:52 #1

STÁHNOUT Návod v ruštině

Návod k regulátoru otáček UX-52 220V 400W.zip Návod k regulátoru otáček UX-52 220V 400W.zip (207.92 KB) 214 stažení

Popis:
Tento produkt má funkci měkkého startu, používá digitální řídicí technologii MCU, multifunkční design, přesné řízení rychlosti se stabilním výkonem. K rychlé a snadné změně nastavení použijte možnost nabídky digitálního displeje. Rychlost zobrazení lze nastavit podle potřeb zobrazení uživatele a cílovou hodnotu zobrazení lze automaticky převést. Můžete to zkusit.

Vlastnosti:
Přijímá technologii digitálního ovládání MCU, multifunkční design, přesné řízení rychlosti se stabilním výkonem.
K rychlé a snadné změně nastavení použijte možnost nabídky digitálního displeje.
Rychlost zobrazení lze nastavit podle potřeb zobrazení uživatele a cílovou hodnotu zobrazení lze automaticky převést.
Dokáže realizovat pomalé zrychlování a pomalé zpomalování.
Lze jej ovládat z panelu a ovládat externím spínačem.
Rukojeť panelu automaticky odpovídá maximální rychlosti, snadno se nastavuje a ovládá a je bezpečná.
Funkce ochrany proti zablokování, která zabraňuje vyhoření motoru a regulátoru v důsledku zablokování. (Tato funkce může chránit před přetížením, když je otáčení zablokované, ale nemůže chránit před přetížením, když není otáčení zablokované)
Zvýšená funkce oběhu.

Specifikace:
Název: Regulátor rychlosti
Model: UX-52
Hlavní barva: černá
Napětí: 220V
Frekvence napájení: 50/60 Hz
Výstupní výkon motoru: 400W
Velikost produktu: 100 * 90 * 60 mm / 3,9 * 3,5 * 2,4 palce
Hmotnost produktu: 231 g / 8,1 oz
Velikost balení: 122 * 105 * 85 mm / 4,8 * 4,0 * 3,3 palce
Hmotnost balení: 275g / 9,6oz

Návod k obsluze regulátoru rychlosti na ovládacím panelu
Vlastnosti:
o POUŽÍVEJTE digitální řídicí technologii MCU s bohatými funkcemi a vynikajícím výkonem.
o Použijte možnost nabídky digitálního displeje, která je pohodlná a rychlá ke změně nastavení.
o Zvětšení displeje lze nastavit podle potřeb zobrazení uživatele a cílovou hodnotu zobrazení lze automaticky převést.
o Lze provádět pomalé zrychlování a pomalé zpomalování.
o Lze ovládat panelem a ovládat externím přepínáním.
o Další tlačítko na panelu automaticky odpovídá maximální rychlosti, což je pohodlné a bezpečné pro nastavení a ovládání. (Tato funkce může chránit zablokovaný rotor před přetížením, ale nemůže chránit odemčený rotor před přetížením.)
o Přidat cyklickou funkci.
Schéma zapojení regulátoru rychlosti panelu:
Tlačítko na ovládacím panelu ovládá činnost motoru
1) Přepínače K1 a K2 není třeba instalovat
2) Nastavení nabídky: F03 režim ovládání provozu, pro ovládání vyberte tlačítko ovládacího panelu „1“. Externí spínače K1 a K2 ovládají chod motoru
1) Musí být nainstalovány spínače K1 a K2
2) Nastavení menu: F-03 režim ovládání provozu, vyberte “2” nebo “3” ovládání externího spínače.

Výkon motoru Yt řízení rychlosti musí odpovídat výkonu motoru používaného regulátorem.
Zkontrolujte, zda výkon uvedený na štítku modelu regulátoru odpovídá výkonu motoru.

Napájecí napětí musí odpovídat specifikaci napájecího napětí regulátoru. QF je jistič, který chrání regulátor a motor řízení otáček v případě zkratu.
QF tabulka proudových charakteristik jističe

Napájení Specifikace motoru QF Proud
220V 6~90W 2A
220V 200W 3A
220V 400W 5A
110V 6~90W 4A
110V 200W 6A

Nastavení nabídky: Dlouze stiskněte tlačítko MODE/MENU, stiskněte ↑ ↓ pro výběr parametru, poté stiskněte ENTER pro zobrazení nastavené hodnoty, opakujte předchozí kroky pro nastavení dalších parametrů a stiskněte MODE/MENU pro ukončení.
Kód parametru Funkce parametru Rozsah nastavení Funkční specifikace Výchozí
Show F-01
Obsah 1. Nastavení rychlosti motoru
2. Nastavení hodnoty zvětšení
3. Zobrazení hodnoty zpětné vazby otáček Hodnota nastavení zesílení = hodnota nastavení otáček motoru ÷ zesílení. 1
F-02 Nastavení
Zvětšení 1.0 – 999.9 Nastavte podle potřeb vizuálního zobrazení a zobrazení cílové hodnoty. 1.0
F-03 Režim řízení provozu 1. Tlačítko ovládacího panelu, bez paměti.
2. Externí ovládání spínače, klávesa STOP je neplatná.
3. Externí tlačítkové ovládání, klávesa STOP je platná
4. Tlačítkové ovládání na ovládacím panelu s pamětí Zvolte “1” pro ovládání motoru pomocí tlačítka na panelu, vypněte napájení ovladače a poté zapněte napájení.
Regulátor si zapamatuje provozní stav před vypnutím napájení a motor se zastaví, když jej znovu zapnete.
Zvolte „4“, abyste si zapamatovali provozní stav před vypnutím napájení a restartujte motor do stavu, ve kterém byl před posledním vypnutím.
Zvolte tuto funkci a vezměte na vědomí bezpečnostní poznámku: Během provozu recirkulace 1 není udržován provozní stav
F-04 Provozní režim 1. Otáčení vpřed a vzad povoleno
2. Rotace vpřed je povolena, ale otáčení vzad je zakázáno
3. Zpětná rotace je povolena, ale rotace vpřed je zakázána.
Omezte směr otáčení motoru, abyste předešli selhání zařízení nebo nehodě.
Nastavení je povoleno pouze při zastaveném motoru. 1
F-05 Zpětný chod
směr
rotace 1. Bez návratu
2. Reverzace Beze změny zapojení motoru je snadné změnit směr otáčení motoru tak, aby vyhovoval vašim zvykům nebo požadavkům. 1
F-06 Režim nastavení
Ovládání rychlosti 1. Tlačítko ↑↓ na panelu
2. Ovladač na panelu Stiskněte tlačítka ↑↓ v rozsahu minimální až maximální rychlosti a tlačítko na ovládacím panelu rychlosti motoru automaticky nastaví minimální a maximální rychlost. 2
F-07 Maximální otáčky 500 – 3000 Omezení maximálních otáček motoru může zabránit přetáčení, poškození nebo nehodě. 1400
F-08 Minimum
otáčky 900 – 1000 Omezení minimálních otáček motoru může zabránit nestabilitě motoru, přehřátí a přetížení v důsledku nízkých otáček. 120
F-09 Čas zrychlení přímého startu 0.1 – 10s Pokud je čas dlouhý, motor nabíhá hladce a čas startování je dlouhý.
Pokud je čas krátký, motor startuje rychle a silně a čas startování je krátký. 0.3
F-10 Režim zastavení otáčení vpřed 1. Volné zastavení brzdění
2. Zastavení pomalého brzdění Když je zvolen režim zastavení volného brzdění, pokud se motor rychle zastaví, můžete zvolit režim zastavení pomalého brzdění. Změňte hodnotu nastavení F-11, abyste změnili rychlost zastavení pomalého brzdění. 1
F-11 Zastavení otáčení vpřed pomalý čas zpomalení 0• 1 – 10 • 0s Když F-10 vybere 2, nabídka je platná. 0.1
F-12 Doba zrychlení restartu 0• 1 – 10 • 0 s Pokud je čas dlouhý, motor se rozběhne hladce a čas rozběhu je dlouhý.
Pokud je čas krátký, motor startuje rychle a silně a čas startování je krátký. 0.3
Režim F-13
zvrátit
čas 1. Zastavte volné brzdění
2. Zastavení pomalého brzdění Když je zvolen režim zastavení volného brzdění, pokud se motor rychle zastaví, můžete zvolit režim zastavení pomalého brzdění. Změňte hodnotu nastavení F-14, abyste změnili rychlost zastavení pomalého brzdění. 1
F-14 Pomalá doba brzdění
Čas zastavení zpětného chodu 0• 1 – 10 • 0s Pokud je zvolen parametr F-13, menu je platné. 0.1
F-15 Zapínání
alarm 1. Platný alarm
2. Neplatný alarm Sledujte, zda je aktivní varování 1 zablokování rotoru
F-16 Povolit cyklické
←→rotace 1. Neplatné.
2. Valid Monitorujte, zda je funkce motocyklu účinná, pokud je nastavena na 2, začne se otáčet po obdržení platného signálu směru startu. 1
Množství F-17
otáčky 1 – 9999s Řízení (doba otáčení motoru) počet otáček motoru. 2
F-18 Doba rotace vpřed
1 – 9999s Nastavení doby rotace vpřed
Pokud je nastaveno na 0, znamená to, že se smyčka neotáčí dopředu. 5
F-19 Doba rotace vzad 0 – 9999s Nastavte dobu rotace vpřed, pokud je nastavena na 0, znamená to, že se cyklus neprovádí v opačném směru 5
Interval F-20
provoz 1 – 9999 Nastavte čas přepínání vpřed a vzad nebo jednosměrný meziinterval 5
F-21 Rychlost vpřed 90 – 3000 Nastavte provozní rychlost v dopředném směru cyklu 1000
F-22 Zpětný chod
rychlost 90 – 3000 Nastavte provozní rychlost v opačném směru cyklu 1000
F-23 Resetovat na
továrna
nastavení 1. Neobnovujte tovární nastavení
2. Obnovení továrního nastavení 1
Příspěvky:
Chyba alarmu: 1) rotor s pojistkou proti přetížení
Metody odstraňování problémů: 1) kontrola a odstraňování problémů
2) spojovací vedení mezi regulátorem a motorem je vadné
2) Pro deaktivaci alarmu znovu připojte napájení
Podtržené položky lze změnit pouze při zastavení
Poznámka: Chyba Errl je přerušení propojovacích vodičů vinutí motoru nebo snímače otáčení motoru. (Vyřešte problém a znovu vypněte napájení, abyste chybu odstranili)
Podtržené f kódy lze změnit POUZE PŘI ZASTAVENÍ
motoru

manual1 en UX-52

manual2 en UX-52

Návod přeložený snímek obrazovky

Trochu odlišný překlad od komentářů

Připojení zadního panelu UX-52.JPG