logo
+7 (499) 755-96-83
info@en-res.ru
Статьи / Плавный пуск электродвигателей. Квазичастотное управление
bg-03-7
g-03-8

Плавный пуск электродвигателей. Квазичастотное управление

Устройства плавного пуска (УПП) для асинхронных двигателей являются недорогим и надежным решением для подавляющего большинства механизмов, не требующих регулирования скорости вращения. Достоинства применения УПП очевидны. Однако есть и недостатки.

Снижение пускового момента двигателя является главным препятствием к применению УПП. В условиях так называемого «тяжелого пуска» возникает реальная возможность того, что УПП не справится со своей функцией. На практике приходится завышать пусковые токи, что вызывает повышенный нагрев двигателя, срабатывание защиты УПП, запрещей пуск двигателя, а в некоторых случаях это приводит к выходу из строя УПП или двигателя. В результате такие механизмы приходится оснащать более дорогими преобразователями частоты. Однако сегодня на смену классическому фазовому регулированию в УПП приходит новый алгоритм управления, позволяющий объединить преимущества частотного управления и дешевизну УПП. Это квазичастотное управление.

Фазное регулирование

Традиционная система плавного пуска (с фазным регулированием) обеспечивает снижение пускового тока на заданном уровне. При этом резко уменьшаются электродинамические усилия в обмотках и связанное с ними механическое разрушение изоляции обмоток. Снижение пусковых моментов благоприятно для механической части привода. Физические процессы в двигателе такие же, как и при прямом пуске, поскольку частота напряжения на зажимах двигателя равна частоте питающей сети.

Cнижение тока приводит к уменьшению момента двигателя по сравнению с режимом прямого пуска. Момент уменьшается в квадрате снижения тока в каждой точке по скорости. Снижение момента приводит к существенному увеличению времени пуска. Практически всегда энергия потерь в двигателе в режиме плавного пуска выше, чем при прямом пуске, что приводит к существенному увеличению времени пуска. Объясняется это тем, что физические процессы в двигателе такие же, как и при прямом пуске, поскольку частота напряжения на зажимах двигателя равна частоте питающей сети.

Квазичастотное управление

Под квазичастотным управлением понимают особый алгоритм прореживания управляющих импульсов, поступающих на силовые тиристоры, что позволяет формировать в обмотках двигателя ток пониженной частоты. Снижение частоты тока приводит к повышению вращающего момента. Данным методом можно сформировать лишь частоты 7,14 Гц, 12,50Гц и 16,67 Гц. Как видно одним квазичастотным способом невозможно разогнать двигатель до номинальной скорости. Наилучший результат дает комбинация классического и квазичастотного способа.

 quazy

Рис. 1. Классический пуск                                  Рис. 2. Квазичастотный пуск

На рисунке 1 представлена осциллограмма тока (желтая линия) при классическом запуске при нулевой скорости. Синяя линия – датчик момента. Для сравнения на рисунке 2 представлена осциллограмма тока при квазичастотном алгоритме (частота 7,14 Гц) при тех же прочих условиях. Хотя формы токов существенно отличаются, действующее значение тока практически одинаково для обоих режимов. При этом датчик момента фиксирует более чем вдвое больший момент при квазичастотном пуске!

Дополнительные преимущества квазичастотного пуска электродвигателя

Кроме повышенного вращающего момента на низких скоростях устройство плавного пуска с квазичастотным способом управления позволяет осуществлять некоторые тормозные режимы. Эффективность торможения зависит от скорости двигателя и снижается по мере ее роста. На номинальной скорости тормозной момент отсутствует, однако уже при скорости 50-60% от номинальной тормозной эффект довольно существенен. Таким образом, устройсво мягкого пуска с квазичастотным алгоритмом позволяет полностью отказаться от устройства динамического торможения на некоторых механизмах.

Алгоритм квазичастотного управления позволяет осуществлять реверс двигателя на частоте 25 Гц без переключения чередования фаз питающего напряжения. На сегодняшний день метод квазичастотного управления позволяет получить наибольший пусковой момент при наименьшем токе.


©2012-2017 НТЦ Энерго-Ресурс