Микроконтроллер и управление асинхронным двигателем

[ARV]

repairDV - ты откуда, чем занимасешься, что так осведомлен про ПЧЧФ? Может, найдем общие интересы? Дело в том, что я как раз принимал участие в разработке этой ПЧЧФ лет 10 назад . Кстати, особых сведений о нестабильности у меня нет...так, мелочи. На моем сайте есть все, чтобы найти меня, если вдруг пожелаешь Я тоже делаю свой IGBT-инвертор, правда попроще - без DSP. Вроде уже близок к завершению

[ARV]

Для dem0s
Ок, ругаться-пререкаться не будем, сразу к сути.
1. Речь идет о фильтре входного выпрямителя - какие там уровни гармоник? При таких емкостях пульсации на выходе выпрямителя будут мизерными, даже при полной нагрузке. А вот на выходе инверотра - там да, проблема гармоник есть, но там ведь частота не 50-100Гц, а как минимум килогерцы, так что емкости фильтров и массогабариты дросселей приемлемые.
2. Сквозные токи выпрямителя?!?! Поясни, как они возникают, если речь не о тиристорном мосте, а диодном - я ведь возражаю против управляемого моста .
3. Почему вероятность выхода двигателя из строя велика, если отказаться от управляемого выпрямителя?!?! Какая связь при этом с проблемой самого инвертора?! Я вижу только следующие причины:
а) плохое подавление имульсных перенапряжений на обмотках - в принципе, лечится емкостями, установленными прямо на клеммах двигателя (или LC-фильтрами на выходе инвертора).
б) возниконовение различных вихревых токов (из-за ВЧ-ШИМ) в тех местах, где их быть не должно - подшипниках, например - в принципе, лечится тем же методом.
в) какие-то дефекты системы управления-регулирования, например из-за нарушения правил эксплуатации, ошибок монтажа и т.п. - лечится плохо
4. Компенсация реактивной мощности?! Не стану утверждать, но по-моему, все иноземцы для этого используют специальные корректирующие схемы выпрямления (кстати, довольно легко реализуемые именно на управляемом выпрямителе). Кстати, в этих активных корреткорах без дросселя обойтись сложно, хотя в некоторых случаях можно.

Вообще-то, твое утверждение о том, что изменять напряжение инвертора путем изменения напряжения его питания имеет право на жизнь. У нее только один недостаток - лишние ключи, т.е. лишние потери, хотя они и невелики. И после фазового регулирования выпрямленного напряжения (даже трехфазной сети) мы имеем очень сильно искаженную форму напряжения, видимо из-за этого ты так рьяно защищаешь дроссели - действительно, сгладить эту "пилу" сложновато без дросселя, хотя и можно, если емкость велика . Вот потому я и ратую за емкость.

В общем, совершенно не понимаю, как отсутствие дросселя во входном фильтре может резко ухудшить преобразователь?

[ALEX__A]

Сообщение от ALEX__A

Позволю повторить часть своего сообшения опубликованного ранее: Существуют три принципа управления частотой вращения ассинхронного двигателя: 1. Изменением сопротивления роторной цепи; 2. Изменением напряжение питания; 3. Изменением частоты и напряжения питания. Именно об этом третьем методе управления шла речь.

1. Изменять сопротивление роторной цепи можно только в асинхронных машинах с фазным ротором, а я думал, мы обсуждаем короткозамкнутый ротор.
2. Да согласен, если в небольших пределах. Сам проверял: Если частота уже достигла номинальной, можно немного увеличить ток(за счёт увеличения напряжения) до номинального. Но серьёзного диапазона регулирования таким способом не достичь. Я лично считаю что п1 и п2- забытое прошлое.

Цитата:

Изменяя напряжения питания ассинхронного двигателя мы уменьшим ток в обмотках, что приведет к уменьшению магнитного потока, а следовательно и крутящего момента, что эквивалентно уменьшению частоты вращения. Выхода из строя двигателя при этом не произойдет.

Это при ненагруженном двигателе. А если двигатель нагружен, то при уменьшении напряжения можно достичь такого тока, что двигатель не сможет провернуться. И в его обмотках будет течь очень немалый пусковой ток. Не забывайте, что теория асинхронной машины очень схожа с теорией трансформатора. И вданном случае этот процесс можно интерпретировать как КЗ вторичной обмотки.

Цитата:

Изменение частоты питающей сети, при неизменном напряжении питания, за счет наличия индуктивного сопротивления обмоток, приведет к уменьшению частоты вращения при увеличении частоты (индуктивное сопротивление растет, магнитный поток, определяемый током через обмотки, уменьшается - крутящий момент падает), при уменьшении частоты питающего напряжения индуктивное сопротивление падает, ток в обмотках увеличивается, магнитный поток растет - крутящий момент увеличивается, однако частота вращения падает, за счет изменения частоты вращения магнитного поля, дальнейшее снижение частоты приводит к выходу двигателя строя. Таким образом, изменяя только частоту питающей сети мы получим уменьшение частоты вращения двигателя.

В теории. Попробуйте провернуть такое- и система регулирования вам такое покажет, что мало не покажется
С уважением, dem0s

Это при ненагруженном двигателе. А если двигатель нагружен, то при уменьшении напряжения можно достичь такого тока, что двигатель не сможет провернуться. И в его обмотках будет течь очень немалый пусковой ток. Не забывайте, что теория асинхронной машины очень схожа с теорией трансформатора. И вданном случае этот процесс можно интерпретировать как КЗ вторичной обмотки.

Известно, что пусковой ток ассинхронного двигателя в среднем равен 5,5-7 номинального. И обмотки расчитаны на данный пусковой ток, естественно в кратковременном режиме. При уменьшении напряжения питания, изменяется в сторону уменьшения и номинальный ток (ток потребляемый при вращении двигателя с данным напряжением питания), при остановке ротора, пусковой ток будет всегда меньше номинального пускового тока расчитанного для полного напряжения питания. Вероятность выходя из строя в таком режиме существенно меньше, чем при остановке двигателя при номинальном напряжении питания. От нагрузки двигателя, при указанном регулировании, зависит только нижний уровень напряжения, при котором произойдет остановка двигателя. Следует отметить, что данный метод восновном используют для уменьшения частоты вращения двигателя и преимущественно для малых нагрузок.

Описанный метод элементарно подтверждается на практике, особенно для вентиляторной нагрузки, путем использования обыкновенного ЛАТРа.

Более того, мы всетаки рассматриваем рабочий режим, т.е. вращение двигателя.

Цитата:

Изменение частоты питающей сети, при неизменном напряжении питания, за счет наличия индуктивного сопротивления обмоток, приведет к уменьшению частоты вращения при увеличении частоты (индуктивное сопротивление растет, магнитный поток, определяемый током через обмотки, уменьшается - крутящий момент падает), при уменьшении частоты питающего напряжения индуктивное сопротивление падает, ток в обмотках увеличивается, магнитный поток растет - крутящий момент увеличивается, однако частота вращения падает, за счет изменения частоты вращения магнитного поля, дальнейшее снижение частоты приводит к выходу двигателя строя. Таким образом, изменяя только частоту питающей сети мы получим уменьшение частоты вращения двигателя.

В теории. Попробуйте провернуть такое- и система регулирования вам такое покажет, что мало не покажется

В этом нет смысла. Мы получим подтверждение вышесказаннаму. Между тем, описание дано именно с практической точки зрения, поскольку с теоретической уменьшать частоту питающей сети двигателя, при номинальном напряжении, можно бесконечно, про этом просто будет до бесконечности увеличиваться магнитный поток, крутящий момент, и снижаться частота вращения двигателя.

Я лично считаю что п1 и п2- забытое прошлое.

В настоящее время, жизнь того или иного метода определяет возможности технологии и экономический фактор.

С уважением, Алексей.

[dem0s]

Для ARV:
1 и 2. Да, я действительно имел ввиду управляемый выпрямитель с конденсатором в виде фильтра.
3. Вообще-то я про управляемый говорил, но отвечу про неуправляемый, раз уж так поставлен вопрос:
Дело в том, что в управляемом выпрямителе функция задания частоты и тока чётко разделены между инвертором и выпрямителем. И, в случае управляемого выпрямителя, при выходе из строя силового ключа инвертора выпрямитель всегда ограничит ток. Двигатель, конечно, будет колбасить (обычно наблюдается повышенный уровень вибрации, пропуск фазы), но поскольку ток останется ограниченным, то ничего плохого с ним не случится. А вот теперь подумайте сами, что произойдёт при пробое ключа (а лучше двух встречных ) в инверторе при неуправляемом выпрямителе. Да и дроссель- штука посерьёзнее конденсатора (которых у меня за прошлый год бахнуло с десяток). Я исхожу, в первую очередь, из критерия надёжности. А то знаете сколько гневных выкриков я слышу каждый день в адрес РЭП Вот и борюсь за повышение надёжности этой техники.
4. "Не знаю, как там в Лондоне, я там не была, а у нас управдом- друг человека (с) "
Не видел я у себя активных корректоров- ни в буржуйски х, ни в наших приводах. Наверное, мощность большая. А может, причина в их малой надёжности (хотя утверждать не буду, не встречался)
С уважением, dem0s

[dem0s]

для ALEX__A:
Всё, всё- здаюсь. А то я как-не догоняю, чего мы спорим. Чистый флуд.
С уважением, dem0s

[EVGENIY1962]

Если взглянуть на шильдик на двигателе о там написано косинус фи =0.9,что говорит о практически акктивной нагрузке(это по поводу большой зависимости тока от частоты).Не вовсех силовых модулях используют снижение напряжения.А вообще его регулируют тиристорами.

[DL36]

Известно, что пусковой ток ассинхронного двигателя в среднем равен 5,5-7 номинального. И обмотки расчитаны на данный пусковой ток, естественно в кратковременном режиме. При уменьшении напряжения питания, изменяется в сторону уменьшения и номинальный ток (ток потребляемый при вращении двигателя с данным напряжением питания), при остановке ротора, пусковой ток будет всегда меньше номинального пускового тока расчитанного для полного напряжения питания. Вероятность выходя из строя в таком режиме существенно меньше, чем при остановке двигателя при номинальном напряжении питания. От нагрузки двигателя, при указанном регулировании, зависит только нижний уровень напряжения, при котором произойдет остановка двигателя. Следует отметить, что данный метод в основном используют для уменьшения частоты вращения двигателя и преимущественно для малых нагрузок.

Описанный метод элементарно подтверждается на практике, особенно для вентиляторной нагрузки, путем использования обыкновенного ЛАТРа.

Читая все это, мне даже показалось, что я что то позабыл и механическую характеристику двигателя отменили. У меня тут ЛАТР под рукой и двигатель однофазной 300вт. 1450 об. 1983г. механический тахометр тоже есть. Нагрузки нет это минус. Так вот при 220в обороты 1450-1470 снижаем напряжение до 160в и обороты упали до 1370-1400. Оказывается не все забыл, под нагрузкой разница будет больше но не думаю, что болье 15%.
Нельзя забывать, что регулировать обороты напряжением можно только для специально спроектированных машин. Например для комнатных вентиляторов. [/b]

[Egeniii]

Мой вопрос состоит в том, что: мерить я могу ток в статорной обмотке, скорость вращения ротора. Надо привести скорость вращения к определенному значению, при этом управляю я только временем открытия тиристоров. Какая зависимость между измеряемыми величинами и углом отсечки тиристора, какую математическую модель расчета необходимого угла отсечки мне надо заложить в микроконтроллер??!

[DL36]

Мой вопрос состоит в том, что: мерить я могу ток в статорной обмотке, скорость вращения ротора. Надо привести скорость вращения к определенному значению, при этом управляю я только временем открытия тиристоров. Какая зависимость между измеряемыми величинами и углом отсечки тиристора, какую математическую модель расчета необходимого угла отсечки мне надо заложить в микроконтроллер??!

Ну с теорией электропривода ознакомится прийдется.
ПИД регулятор по скорости если ток в допустимом диапазоне, если превышает переходим на ПИД регулятор тока до момента возвращения в диапазон. Далее опять скорость.

[Egeniii]

ПИД регулятор по скорости выдает какое значение скорости д.б. в следующий момент для получения нужного результата, а с углом открытия тиристора то это как связать?!! И что за допустимый диапазон тока?!!