Принцип действия и возможности преобразователей частоты
Изучение принципа действия и функций преобразователя частоты Danfoss. Реализация управления асинхронным двигателем в составе электропривода механизмов. Настройки и исследования параметров работы преобразователя при местном и дистанционном управлении.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 29.11.2015 |
| Размер файла | 483,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Лабораторная работа №1. Изучение принципа действия, устройства и основных функций преобразователя частоты Danfoss
Цель работы: знакомство с конструкцией и получение практических навыков настройки преобразователей частоты.
Функциональная и стандартная схема включения преобразователя частоты Danfoss FC-302.
Преобразователь частоты Danfoss FC-302 позволяет реализовать управление асинхронным двигателем (АД) в составе электропривода (ЭП) различных механизмов. Напряжение питающей сети поступает на ПЧ и далее - подаётся на статорные обмотки АД. Микропроцессорная система управления формирует на выходе ПЧ трёхфазное напряжение требуемой частоты и амплитуды, в зависимости от используемого принципа управления АД.
Функции управления ПЧ выполняет микроконтроллерная система на базе цифрового сигнального процессора (ЦСП), совместимого по своим параметрам и архитектуре с серией микропроцессоров C2000 Motor Control от компании Texas Instruments. Функциональная схема микропроцессорной системы управления приведена на рис. 1.
Система управления ПЧ обеспечивает выполнение следующих функций:
- управление силовыми ключами инвертора в режиме широтно-импульсной модуляции с несущей частотой от 2 до 16 кГц;
- сопряжение с внутренними и внешними датчиками аналоговых сигналов в различных стандартах (0-10 В, ±10 В, 4-20 мА);
- сопряжение с цепями управляющей коммутационной аппаратуры и телесигнализации через порты ввода/вывода дискретных сигналов
- +24 В с гальванической развязкой от силовых цепей питания ПЧ;
- оперативное наблюдение за параметрами и переменными ЭП помощью встроенного пульта управления с отображением текстовой информации на графическом дисплее;
- возможность управления работой ПЧ со встроенного пульта, от кнопочной станции или от внешнего контроллера по последовательному интерфейсу RS-485;
- доступ к просмотру и изменению текущих параметров ПЧ с пульта управления, с внешнего контроллера по интерфейсу RS-485 или с портативного компьютера по USB интерфейсу в реальном масштабе времени;
- сохранение текущей конфигурации параметров ПЧ в энергонезависимой памяти, возможность быстрого восстановления заводских уставок;
- мониторинг питающей сети со стороны ПЧ, возможность принудительного запуска ЭП после восстановления питающего напряжения;
- мониторинг аварийных ситуаций, возникающих в ЭП с записью в энергонезависимую память кода и времени возникновения аварии, последующий просмотр журнала аварий с пульта управления, по RS-485 или USB интерфейсу.
Через микросхемы драйверов выводы микропроцессорной системы поступают к управляющим выводам силовых ключей. Драйверы выполняют функции согласовании между силовыми и выходными цепями микропроцессорной системы управления. Кроме того, данные компоненты реализуют защитные функции, прекращая поступление управляющих импульсов к силовым ключам инвертора при возникновении токовых перегрузок.
Силовой канал ПЧ создан по схеме с промежуточным звеном постоянного тока и трёхфазным инвертором напряжения, на рис. 1 представлена соответствующая функциональная схема. Переменное напряжение трёхфазной сети 380 В поступает на мостовой неуправляемый выпрямитель на базе диодов VD1-VD6. Выпрямленное напряжение сглаживается дросселями L1, L2 и электролитическим конденсатором С1большой ёмкости и поступает к инвертору на силовых ключах VT1-VT6. Напряжение на выходе инвертора формируется по закону широтно-импульсной модуляции и поступает к статорным обмоткам АД, фазы U, V и W.
В качестве силовых ключей используются IGBT-транзисторы с высокой нагрузочной способностью.
Для исключения обратных напряжений, возникающих из-за токов ЭДС самоиндукции в моменты коммутации ключей инвертора, параллельно IGBT-транзисторам включаются быстродействующие диоды VD8-VD13. Тормозные режимы на больших скоростях вращения ЭП реализуются переводом АД в генераторный режим посредством снижения частоты подводимого напряжения. В тормозных режимах рекуперация энергии в сеть невозможна, поэтому через ключ VT7 в цепь постоянного тока включается дополнительное сопротивление RT для сброса энергии. При работе на низких скоростях для более эффективного торможения используется режим динамического торможения постоянным током. Конструктивно все элементы ПЧ размещены на нескольких платах, установленных в пластиковом корпусе. В качестве основы конструкции ПЧ используется металлический радиатор системы охлаждения, рис. 2.
На верхней крышке расположен съёмный пульт управления с кнопками и графическим индикатором.
Непосредственно под крышкой находится плата управления с компонентами микропроцессорной системы, разъёмы для связи с устройствами в USB формате и клеммами для подключения цепей управления и сигнализации.
Рисунок 1. Функциональная схема ЭП на базе АД и ПЧ Danfoss FC-302.
Рисунок 2. Внутреннее устройство ПЧ Danfoss FC-302.
преобразователь частота danfoss дистанционный
Кроме силового модуля с IGBT-транзисторами, на охлаждающем радиаторе расположены мостовой выпрямитель, силовой ключ для организации торможения и температурный датчик для контроля теплового режима преобразователя частоты. Для принудительного охлаждения элементов преобразователя частоты в корпусе установлен малогабаритный вентилятор с регулируемой частотой вращения.
Результаты проведения процедуры автонастройки преобразователя частоты Danfoss FC-302,Параметры схемы замещения АД, серии АД80В4У3.
Таблица 1.1
|
Активное сопротивление статора Rs, Ом |
Активное сопротивление ротора Rr, Ом |
Индуктивное сопротивление рассеяние статора Xs, Ом |
Индуктивное сопротивление рассеяние ротора Xr, Ом |
Индуктивное сопротивление взаимоиндукции Xh, Ом |
Эквивалентное сопротивление потерь в магнитной системе Rfe, Ом |
|
|
4,8723 |
3,6019 |
5,0636 |
5,0636 |
102,1381 |
2167,630 |
Вывод: При выполнении данной лабораторной работы мы изучили преобразователь частоты "Danfoss FC-302".
В ходе работе выполнили первичную настройку ПЧ "Danfoss FC-302" и рассматривали функциональную и стандартную схему включения преобразователя частоты Danfoss FC-302.
Сняли показаний результатов проведённой автонастройки в виде рассчитанных параметров схемы замещения подключённого АД. Снятое показание сверили с паспортными данным АД серии 4А.
Лабораторная работа №2. Настройки и исследования параметров работы преобразователя частоты при местном и дистанционном управлении
Цель работы: изучение основных возможностей преобразователей частоты, настройка платы управления.
Рисунок 3. Схема дискретного пуска и останова
Рисунок 4. Схемаимпульсного пуска и останова
Рисунок 5. Схема для увеличения и уменьшения задания
Рисунок 6. Схема подключения потенциометра
Вывод: При выполнении данной лабораторной работы мы изучили основных возможностей преобразователей частоты, настраивали платы управления по выше указанным схемам.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Изучение конструкции, принципа действия и паспортных технических характеристик преобразователей частоты типа FR-Е 540. Методы работы на лабораторной установке на базе комплектного электропривода. Исследование систем электропривода переменного тока.
лабораторная работа [225,4 K], добавлен 07.12.2014Характеристика основных показателей и классификация преобразователей частоты. Виды схем и особенности расчета. Анализ приемника супергетеродинного типа и его назначение. Описание принципа работы и структурная схема преобразователя частоты (гетеродина).
курсовая работа [491,8 K], добавлен 06.01.2012Основные свойства математической, аналитической, имитационной моделей преобразователя частоты. Измерение интермодуляционной и амплитудной характеристик, параметров блокирования; зависимость от значений амплитуды колебаний гетеродина преобразователя Аг.
курсовая работа [331,7 K], добавлен 01.12.2011Настройка схемы преобразователя. Зависимость частоты от входного напряжения и сопротивления. Время переходного процесса, его характеристика. Зависимость частоты от температуры при фиксированном входном напряжении. Анализ преобразователя частоты.
контрольная работа [637,6 K], добавлен 11.05.2014Разработка программного обеспечения автоматизированной системы управления асинхронным электроприводом. Конфигурация частотного преобразователя; математическая модель регулирования частоты. Алгоритм управления приводами задвижек; построение сети Петри.
курсовая работа [945,0 K], добавлен 06.03.2014Структура и параметры преобразователей, использующихся в бытовой радиоэлектроаппаратуры. Типы преобразователей частоты. Использование электронно-оптических преобразователей. Выбор промежуточной частоты, настройка и регулировка преобразователей частоты.
реферат [239,8 K], добавлен 27.11.2012Принципиальная электрическая преобразователя частоты. Расчет трехфазного транзисторного инвертора. Основные параметры конденсатора. Сопротивление фазы трансформатора. Выбор коммутационной и защитной аппаратуры. Внешний вид предохранителей и реле тока.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 07.01.2015Разночастотное преобразование переменного тока с помощью преобразователя частоты. Типовые схемы высоковольтных преобразователей частоты. Специальные машины постоянного тока (МПТ): электромашинный усилитель (ЭМЦ), тахогенератор, назначение и устройство.
лекция [948,9 K], добавлен 20.01.2010Разработка конструкции преобразователя частоты с автономным инвертором тока и коммутирующим LC-контуром. Выбор тиристоров, диодов, конденсаторов. Компоновка низковольтного комплектного устройства и его блоков: тепловой расчёт и конструирование оболочки.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 15.02.2012Характерная особенность приемников класса супергетеродинов. Преимущества супергетеродинного метода и недостатки. Основные требования к преобразователям частоты, их назначение, структурная схема, принцип работы, основные показатели и классификация.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 15.12.2009Структурная схема преобразователя, расчет и выбор элементов силовой части схемы. Выбор и описание системы управления частотным преобразователем. Синтез и описание функциональной схемы работы системы управления. Особенности моделирования силовой части.
курсовая работа [6,2 M], добавлен 28.01.2015Принцип работы, структурная схема и дополнительные возможности прямых цифровых синтезаторов частоты (DDS). Сравнительные характеристики синтезаторов DDS и синтезаторов частоты с косвенным синтезом (ФАПЧ). Применение сдвоенных синтезаторов частоты.
реферат [102,4 K], добавлен 15.01.2011Выбор значения промежуточной частоты, избирательной системы тракта приемника, способа и элемента настройки, детектора сигнала и преобразователя частоты. Проверка реализации требуемого отношения сигнал/шум на выходе. Расчет каскадов заданного приемника.
курсовая работа [966,1 K], добавлен 01.10.2013Генерация токов повышенной частоты. Расчет электрического режима инвертора и выпрямителя. Выбор элементов и системы автоматического управления и защиты тиристорного преобразователя частоты. Временные диаграммы токов и напряжений, характеристики инвертора.
курсовая работа [339,6 K], добавлен 13.01.2011Разработка силовой схемы преобразователя. Расчет параметров и выбор силового трансформатора, тиристоров, сглаживающего дросселя. Проектирование функциональной схемы АЭП и электрической схемы блока системы импульсно-фазного управления электропривода.
курсовая работа [575,2 K], добавлен 17.05.2014Выбор и разработка источника питания на основе высокочастотного преобразователя с бестрансформаторным входом. Рекомендуемые значения параметров и режимов. Выбор сопротивлений выходного делителя. Задание частоты генератора микросхемы. Расчет выпрямителя.
контрольная работа [334,9 K], добавлен 28.05.2013Функции преобразователей энергии. Осциллограммы напряжений однополупериодного выпрямителя. Принцип работы обратноходового однотактного преобразователя. Основные принципы модуляции, ее виды. Выбор структурной и принципиальной схемы преобразователя.
дипломная работа [2,4 M], добавлен 16.05.2017Описание принципа действия аналогового датчика и выбор его модели. Выбор и расчет операционного усилителя. Принципа действия и выбор микросхемы аналого-цифрового преобразователя. Разработка алгоритма программы. Описание и реализация выходного интерфейса.
курсовая работа [947,1 K], добавлен 04.02.2014Исследование принципа действия импульсного преобразователя постоянного напряжения понижающего типа. Фазы работы преобразователя. Расчёт силовой части схемы. Определение динамических потерь транзистора, возникающих в момент его включения и выключения.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 16.10.2014Поддерживание заданного режима работы управляемого объекта без участия оператора. Необходимость применения автоподстройки частоты в супергетеродинных приемниках. Структурная схема и принцип действия систем автоматического преобразования частоты (АПЧ).
реферат [261,5 K], добавлен 01.02.2009
