Comanda motorului asincron prin variatia tensiunii si a frecventei

1.Notiuni teoretice

Reglarea vitezei motorului asincron prin modificarea frecventei de alimentare ramane cea mai eficienta metoda de reglare.

Din expresia n=(60f/p)(1-s), care reprezinta turatia motorului in functie de frecventa, se poate vedea ca acestea sunt direct proportionale.

Expresiile simplificate ale cuplului maxim si a alunecarii maxime, valabile la frecvente nu prea joase sunt :

M_m=k₁U₁²/f₁² (1); s_m=k₂/f₁ (2) ; Din aceste expresii se observa ca la cresterea frecventei cuplul maxim cat si alunecarea maxima scad.

Cuplul critic scade aproximativ invers proportional cu patratul frecventei, iar alunecarea maxima invers proportional cu aceasta. Caracteristicele de frecventa sunt in fig.1.

M

n

fig.1

S                             Vitezele de sincronism pentru doua frecvente diferite sunt diferite , dar caderea de tensiune corespunzatoare cuplului critic ramane constanta, deci rigiditatea caracteristicilor se modifica.

In cazul variatiei tensiunii de alimentare , se observa ca alunecarea maxima nu depinde de aceasta, iar cuplul maxim este direct proportional cu patratul acesteia. Caracteristicile de tensiune arata ca cele din figura 2.        

S M

Document online: Evolutia pietei imobiliare in ultimii ani Document online: Descriere folii de polietilena

La variatii mari ale frecventei tensiunii de alimentare variaza si fluxul magnetic pe pol al motorului, deoarece pentru tensiune efectiva constanta, cresterea sau scaderea frecventei este compensata de scaderea sau marirea fluxului. Cuplul critic scazand odata cu cresterea frecventei, la viteze superioare celei nominale coeficientul de supraincarcare scade. In practica, pentru ca motorul sa functioneze in conditii cat mai apropiate de cele nominale, se foloseste metoda de reglaj prin variatia simultana a tensiunii si frecventei de alimentare , astfel ca raportul U/f sa ramana constant, deci cuplul maxim sa ramana constant. In acest caz caracteristicile mecanice arata ca cele din figura 3.

M M_m M

Gama de reglaj in acest caz ajunge pana la 1:10 la viteze subnominale si 4:1 la viteze supranominale. La frecvente reduse ,reactanta infasurarii statorice se reduce, deci nu se mai poate neglija rezistenta pe faza fata de reactanta de scurtcircuit si in acest caz, tensiunea trebuie scazuta mai putin decat frecventa.

Modificarea frecventei se poate face fie alimentand motorul de la un generator sincron, fie folosind convertoare de frecventa.

In lucrarea de fata se va face alimentarea motorului asincron de la convertorul de frecventa LUMIDRIVE FU 200, care este utilizat pentru reglarea vitezei motoarelor asincrone trifazate cu puteri intre 0,375 . 2,2kW. Variatia vitezei se face la cuplu constant pana la viteza nominala.

Un microcomputer monitorizeaza toate semnalele de intrare deducand in functie de starea lor modularea PWM a semnalului de curent. Supratensiunile si supracurentii determina oprirea temporara sau definitiva a convectorului. Tensiunea de iesire a convertorului, variabila in amplitudine si frecventa este pprodusa cu ajutorul a sase tranzistore MOS folosind tehnica PWM.

Daca motorul se franeaza prin scaderea frecventei de operare a invertorului , masina trece in regim de generator. Deoarece energia nu este transmisa in retea, ea va fi preluata de condensatorul din circuitul intermediar (condensator electrolitic), astfel ca tensiunea in acest circuit va creste, iar daca devine prea mare, invertorul se autodeconecteaza temporar. Pentru tensiuni care persista mai mult de 6s se recomanda introducerea unui chopper de franare care introduce o rezistenta de franare in circuitul intermediar,convertind in caldura excesul de energie.

2.Schema de montaj

Osc

R