АННОТАЦИЯ 4
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ОПИСАНИЕ И ОБЗОР МЕТОДИК АВТОМАТИЧЕСКОЙ
НАСТРОЙКИ 9
1.1 История применения методов автоматической настройки 11
1.2 Современные алгоритмы идентификации параметров
электрических двигателей 12
1.2.1 Асинхронные двигатели 13
1.2.2 Двигатели постоянного тока 19
1.2.3 Синхронные двигатели 25
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ АЛГОРИТМОВ
АВТОМАТИЧЕСКОЙ НАСТРОЙКИ 27
2.1 Авто настройка асинхронного электродвигателя с
преобразователем частоты Unidrive SP фирмы Control Techniques 27
2.1.1 Скалярное управление (разомкнутый контур) 30
2.1.2 Векторное управление (замкнутый контур) 32
2.1.2.1 Тест с неподвижным ротором 32
2.1.2.2 Тест с вращением ротора 39
2.2 Авто настройка синхронного электродвигателя с преобразователем
частоты Unidrive SP фирмы Control Techniques 41
2.2.1 Короткий тест малой скорости 44
2.2.2 Нормальный тест малой скорости 46
2.3 Авто настройка двигателя постоянного тока с тиристорным
преобразователем Mentor MP фирмы Control Techniques 48
2.3.1 Статическая автонастройка параметров контура тока 51
2.3.3 Автонастройка параметров контура скорости с вращением
вала 53
2.4 Авто настройка двигателя постоянного тока с тиристорным
преобразователем ACS880 фирмы ABB 55
2.4.1 Обычный режим 55
2.4.1 Неподвижный режим 56
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 57
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 58
В середине 20 века, когда в составе электропривода использовались преимущественно двигатели постоянного тока, была проблема с регулировкой параметров для двигателя. В цепь якоря вводились дополнительные резисторы для регулирования скорости изменением наклона механической характеристики. Это, конечно было неэкономично, много энергии тратилось на нагреве. Затем двигатели постоянного тока начали вытесняться асинхронными двигателями (особенно с короткозамкнутым ротором - в силу своей дешевизны и неприхотливости в обслуживании). У АД существовала такая же схема регулирования координат, но кроме того, их пуск без дополнительных пусковых резисторов был затруднителен в силу большого пускового тока (момента), что, конечно же негативно сказывалось на показателях электропривода и точности регулирования необходимых величин. Всё изменилось с появлением силовых преобразователей: тиристорных преобразователей для двигателей постоянного тока и преобразователей частоты для двигателей переменного тока соответственно. Современный электропривод невозможно представить без силовой части. На смену регулировке с помощью резисторов пришли более новые методы изменения координат (частота, напряжение, ток). Но вместе с усложнением силовой части, усложнилась и задача системы управления необходимой системой: нужно запрограммировать привод так, чтобы поддерживалась необходимая точность, а энергетические показатели и скорость обработки сигналов должна быть максимальная. Кроме того появление замкнутых систем регулирования поставило перед специалистами задачу настройки системы в устойчивом режиме. Здесь на помощь специалисту и «приходит» идентификация параметров электропривода.
Автоматическая настройка помогает при вводе электропривода в эксплуатацию, во-первых, найти параметры двигателя (сопротивления активные/индуктивные, токи холостого хода, намагничивания), а, во-вторых, для замкнутых систем рассчитать параметры коэффициентов усиления, которые будут оптимальны для используемого типа управления. Причём в процессе работы при помощи активной идентификации СУ преобразователя сама будет отслеживать изменения параметров двигателя, и подстраивать значения сигналов управления. В обобщённом виде можно сказать, что идентификация работает по такому принципу: запускается какой-то тестовый сигнал тока и напряжение и в зависимости от того, как реагирует привод, высчитывает сопротивления и другие нужные величины. В данной работе будут исследоваться способы и методы идентификации более подробно. С целью узнать и объяснить явление автонастройки в электроприводе.
В автонастройке нуждаются все типы современного регулируемого электропривода. В дипломной работе показано, что методы автоматической идентификации систем электропривода позволяют снизить время, затраченное на ввод в эксплуатацию нового оборудования, что делает работу наладчика более эффективной.
По изложенному материалу в дипломной работе можно сделать вывод, что реальные алгоритмы автоматической настройки совпадают с имеющимися на данный момент теоретическим исследованиям по данному вопросу. Экспериментальное исследование алгоритмов автоматической настройки в разных типах электроприводах показало, что способы идентификации довольно близки между собой, в частности методы поиска обмоточных данных машины. Стоит отметить, что контур регулирования тока настраивается по более сложным законам, чего нельзя сказать о контуре регулирования скорости (можно объяснить это тем, что настройка данного контура требует вращения вала - что не всегда возможно).
