Введение 8
1 Частотно-регулируемый электропривод 9
1.1 Способы регулирования частоты вращения АД 11
1.2 Использование регулируемого электропривода в технологических
процессах 14
2 Преобразователь частоты MICROMASTER 440 16
2.1 Свойства Преобразователя частоты 16
2.2 Особенности защиты 17
2.3 Функциональные особенности 17
2.4 Функциональная схема стенда и назначение терминальных клемм 19
2.5 Описание терминалов управления ПЧ 20
2.5.1 Графический терминал 20
2.5.2 Обслуживание с панелью индикации статуса (SDP) 21
2.5.3 Обслуживание базовой (BOP) и расширенной панелью привода
(AOP) 23
2.6 Подключение тормозного резистора 24
2.7 Основные теоретические положения 25
3 Асинхронный двигатель 5А80МА4 30
3.1 Устройство трехфазных асинхронных двигателей 31
3.2. Принцип действия асинхронного двигателя 34
4 Энкодер инкрементальный 38
4.1 Принцип действия Энкодера 38
5 Модуль Энкодера 41
5.1 Подключение модуля 41
6 Тахогенератор постоянного тока ТМГ-30П 42
6.1 Принцип действия тахогенератора 43
7 Электромагнитный тормоз 46
7.1 Устройство и принцип действия электромагнитного тормоза 46
7.2 Фазовый регулятор мощности на основе микросхемы К1182ПМ1 48
7.3 Принцип действия фазового регулятора 49
8 Восстановление механической конструкции и потерянных деталей, а также
сборка всех аппаратных частей 51
8.1 Наладка оборудования и ввод в эксплуатацию стенда 53
8.1.1 Программное обеспечение для эксплуатации преобразователя частоты
Micromaster 440- Siemens «STARTER» 53
8.1.2 Принцип программирования частотного преобразователя 54
8.1.3 Параметрирование привода 56
8.1.4 Ошибки при настройке оборудования 57
9 Разработка методических указаний для выполнения лабораторных работ. ... 59
9.1 Методические указания к лабораторным работам на стенде «Частотно
регулируемый асинхронный электропривод на основе преобразователя SIEMENS Micromaster 440» 59
9.1.1 Лабораторная работа №1. Скалярное управление частотно
регулируемого электропривода с помощью базовой оперативной панели «ВОР» 59
9.1.2 Лабораторная работа №2. Скалярное управление частотно -
регулируемого асинхронного электропривода через COM-Link RS485 (с компьютера) 63
9.1.3 Лабораторная работа №3. Исследование скоростных и механических характеристик асинхронного двигателя, методом непосредственной нагрузки, при частотном регулировании, по закону U/f=const 79
9.1.4 Лабораторная работа №4 Параметрирование и управление частотнорегулируемым электроприводом с использованием универсального последовательного интерфейса (uss protocol) 88
9.1.5 Техника безопасности при выполнении лабораторной работы 94
Заключение 96
Список сокращений 97
Список использованных источников 98
Развитие технологий и высокие требования к производительности и точности работы различных механизмов и технологических установок обуславливают все более масштабное внедрение регулируемого электропривода и повышение качества его различных характеристик.
Сфера применения электрического привода в промышленности, на транспорте и в быту постоянно расширяется. В настоящее время уже более 60 % всей вырабатываемой в мире электрической энергии потребляется электродвигателями. Следовательно, эффективность энергосберегающих технологий в значительной мере определяется эффективностью электропривода. Разработка высокопроизводительных, компактных и экономичных систем привода является приоритетным направлением развития современной техники.
Целью бакалаврской работы является восстановление и модернизация стенда на основе преобразователя частоты для проведения лабораторных работ студентов технических заведений; также разработка методических указаний для выполнения лабораторных работ, обучающихся на специальности «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов» для ознакомления с регулированием скорости электропривода, его настройки, и снятия внешних характеристик двигателя.
Лабораторный стенд был привезен с города Ачинска, где находился в Филиале СФУ. Стенд был в разобранном состоянии, многие детали потеряны. Работу можно разделить на три этапа:
1. Восстановление механической конструкции и потерянных деталей, а также сборка всех аппаратных частей.
2. Наладка оборудования, ввод в эксплуатацию стенда.
3. Разработка Методических указаний для выполнения лабораторных
работ.
Выполненная работа по восстановлению и модернизации стенда на основе преобразователя частоты для проведения лабораторных работ позволяет использовать его в качестве учебного пособия студентов технических заведений, обучающихся по специальности «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов».
В работе реализованы следующие задачи:
- Восстановлены механические конструкции стенда;
- Произвелась Наладка оборудования, ввели стенд в эксплуатацию;
- Разработали Методические указания для выполнения лабораторных
работ.
1. Micromaster 440. Руководство по эксплуатации. Издание А1. (6SE6400-5AA00-0AP00)
2. Учеб. пособие / Г.С. Зиновьев -Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2003. Основы силовой электроники.
3. М.А Панасенков. Расчет электромагнитного тормоза. Глава 5-1. Устройство и принцип действия электромагнитных тормозов, стр.179-184
4. Научно-технический центр схемотехники и интегральных технологий. Россия, Брянск 2007г. Схема фазового регулятора.
5. Электронный портал https://support.industry.siemens.com
6. Е.В. Аристов, Р.А. Хузин.- Пермь . Исследование датчика скорости: методические указания к лабораторной работе по курсу «Элементы систем автоматики» 2007г
7. Соколовский Г.Г. Электроприводы переменного тока с частотным регулированием : учебник для студ. высш. учеб. заведений / Г.Г. Соколовский. - М. : Издательский центр «Академия», 2006. - 272 с.
8. Терехов В.М. Системы управления электроприводов: Учебник для студ. высш. учеб. заведений / В.М. Терехов, О.И. Осипов; Под ред. В.М. Терехова. - М. : Издательский центр «Академия», 2005. - 304 с.
9. Дипломное проектирование: Метод. Указания для студентов специальности 180400- «Электропривод и автоматика промышленных установок и технических комплексов»/Сост. Е. В. Бочарова, В. М. Бычков, А.Л. Встовский. Красноярск: ИПЦ КЕТУ, 2002. 55 с
10. Преобразователь частоты micromaster 440. Учебно-методическое пособие / Романов В. П. Новокузнецк: ФЕОУ ВПО «СибЕИУ», 2010.