Image 008

Wll -4

6.5.3. Układy o sterowaniu wewnętrznym

Moment elektromagnetyczny silnika jest zależny od jego prądu. Stosując wymuszenie prądowe uzyskuje się więc szybsze kształtowanie momentu elektromagnetycznego silnika, a więc i lepsze właściwości dynamiczne układu napędowego aniżeli przy zasilaniu napięciowym. Dlatego w układach o sterowaniu wewnętrznym częstotliwości najczęściej stosuje się przemienniki częstotliwości o charakterze źródła prądowego. Jak stwierdzono wcześniej, przy sterowaniu wewnętrznym możliwy jest tylko napęd indywidualny. W najprostszych układach korzysta się z metody stabilizacji strumienia skojarzonego stojana w stanie ustalonym przez zadawanie prądu stojana w zależności od częstotliwości wirnika według zależności (6.27). Schemat funkcjonalny takiego napędu z falownikiem prądu przedstawiono na rys. 6.33, a przebieg charakterystyk mechanicznych silnika na rys. 6.34. Napęd zawiera nadrzędny obwód regulacji prędkości. Sygnałem wyjściowym regulatora prędkości Rco jest zadana wartość częstotliwości wirnika f_ra. W bloku nieliniowym BN realizowana jest zależność (6.27). Sygnał zadanej częstotliwości f_sz stojana uzyskuje się z zsumowania zadanej częstotliwości wirnika f_a i sygnału proporcjonalnego do prędkości silnika co, co wynika z zależności:

co

Pb

(l--s) => fs=p-<n + sfs =P~^{m +} fr-

2 TC

2/T

Rys. 6.33. Schemat funkcjonalny napędu z silnikiem asynchronicznym zasilanym z falownika

prądu przy pośredniej stabilizacji strumienia przez charakterystyki prąd-częstotliwość wirnika

(6.49)

Charakterystyki mechaniczne napędu są przy zastosowaniu regulatora prędkości typu PI lub PID idealnie sztywne, a przy obciążeniu przewyższającym dopuszczalną wartość prądu stają się idealnie miękkie.

Przy zastosowaniu falowników napięciowych lub cyklokonwertorów w układach sterowania wewnętrznego, wyposaża się je w obwody regulacji prądy, czyniąc z nich źródła o charakterze prądowym. Przykładowe rozwiązanie takiego napędu przedstawiono na rys. 6.35. Silnik asynchroniczny zasilany jest z falownika napięcia MSI. Układ zadający GZ generuje trzy

WYKŁAD 10

63 Rozruch silników asynchronicznych

Celem stosowania układów rozruchowych silników asynchronicznych jest przede wszystkim ograniczenie prądu pobieranego przez silnik z sieci zasilającej. Ze względu na różnice w budowę silników pierścieniowych i zwartych ich układy rozrycowe są także różne.

6,3.1. Rozruch silników pierścieniowych

Silniki pierścieniowe posiadają stosunkowo niewielki moment rozruchowy i znaczny prąd rozruchowy. Na przykład silnik o prędkości znamionowej nn = 1460 obr/min i przeciążalności pM⁼ 2,2 rozwijałby na charakterystyce naturalnej moment rozruchowy M_r = 0.48 Mn przy prądzie pobieranym z sieci ronym około pięciokrotnej wartości prądu znamionowego. W celu zwiększenia momentu rozruchowego i obniżenia do wartości dopuszczalnej prądu rozruchowego włącza się do obwodu wirnika oporności dodatkowe (rys. 6.15). Proces rozruchu przebiega podobnie jak przy rezystancyjnym rozruchu silnika obcowzbudnego prądu stałego. W celu wyznaczenia ilości stopni rozruchowych oraz wartości oporności na poszczególnych stopniach należy znać:

-    moment obciążenia silnika M_m podczas rozruchu, lub odpowiadający mu prąd wirnika (ponieważ rozruch prowadzony jest na prostoliniowych częściach charakterystyk mechanicznych silnika zakłada się proporcjonalność prądu wirnika silnika do jego momentu),

-    dopuszczalną wartość prądu wirnika l2_max lub momentu silnika M^ w czasie rozruch (zwykle

przyjmuje się < 2I_2N lub    < 0,74-0,8 M_k).

-    minimalną wartość prądu wirnika I_2mi_n Nb momentu silnika w czasie rozruchu, które wyznaczamuy z zależności:

min —    Nb 72 min — m

Rys. 6.15. Rozruch rezystancyjny trójfazowego silnika asynchronicznego pierścieniowego