Курсовая работа (т): Автоматизированный частотный электропривод насосной установки

Векторное управление применяется в основном для механизмов с резко изменяющейся нагрузкой или где необходимо высокая стабилизация скорости и большой диапазон регулирования.

Прямое управление моментом применяется для механизмов, работающих на «упор», и там где необходимо формировать экскаваторную характеристику.

Приведем параметры различных методов частотного управления в виде таблицы:

Определяем требуемый диапазон регулирования по формуле:

Следовательно требуемый диапазон регулирования D_тр= 2: 1, но для большей надежности и стабильности принимаем D_тр= 5: 1.

Предварительно выбираем разомкнутую систему скалярного регулирования исходя из:

·        нагрузка «спокойная» (М_с = kω² - вентиляторная нагрузка центробежных насосов);

·        диапазон регулирования D_тр= 5: 1.

На основании выше перечисленного и табличных данных принимаем скалярный закон управления:

4.2 Обоснование выбранного закона управления

Производим обоснование и проверку выбранного закона управления на основании статических характеристик электропривода.

Для построения статических характеристик рассчитываем параметры схемы замещения [7] (рис 4.1.).

автоматизированный частотный электропривод насосный

Рис.4.1 Схема замещения электропривода

1.      Определение номинального фазного тока статора:

.        Определение номинального скольжения:

.        Определение синхронной и номинальной угловой скорости:

.        Определение номинального момента:

.        Определение номинальных потерь мощности:

.        Номинальные механические потери:

.        Добавочные потери, связанные с вращением двигателя:

.        Момент холостого хода:

.        Электромагнитный момент:

.        Номинальные переменные потери в роторе:

.        Коэффициент загрузки двигателя принимаем:

.        Определение номинальных переменных потерь в двигателе:

.        Определение номинальных постоянных потерь:

.        Определение номинальных переменных потерь в статоре:

.        Активное сопротивление фазы статора:

.        Максимальный электромагнитный момент:

.        Коэффициент, имеющий размерность сопротивления:

.        Полное расчетное сопротивление:

.        Приведенное активное сопротивление ротора:

.        Индуктивное сопротивление короткого замыкания:

.        Коэффициент в формуле Клосса:

.        Индуктивные сопротивления статора и ротора:

.        Определение тока холостого хода:

.        Потери в стали:

.        Активное сопротивление ветви намагничивания:

.       

.        Индуктивное сопротивление ветви намагничивания:

         В соответствии рассчитанных параметров строим естественную характеристику, используя следующие формулы:

s);

Изменяя значение скольжения от нуля до критического, определим точки скорости и момента для построения характеристик и запишем получившиеся данные в табл. 4.2.

Учитывая, что при регулировании (изменении частоты) должно выполняться условие:

определяем коэффициент пропорциональности при номинальных значениях по формуле:

Изменяя частоту () строим искусственные характеристики с учетом того, что напряжение (), угловая скорость вращения поля () и индуктивные сопротивления ( и ) меняются в соответствии с формулами:

Вследствие этого изменятся критические скольжения:

В соответствии формул (4,29) и (4,30) построим механические характеристики для частот 30, 40 и 60 Гц. Результаты расчетов запишем в табл. 4.3.