Подробная программа курса

Содержание разделов и тем лекционного курса

1. Особенности работы асинхронного двигателя

1.1. Конструкция электродвигателя переменного тока.

Ассоциация NEMA. Комиссия IEC. Конструкция статора. Обмотки статора. Конструкция ротора. Кожух.

1.2. Создание вращающегося магнитного поля.

Расположение обмоток статора. Источник питания. Начало вращения. Момент времени 1. Момент времени 2. Проворот на 360°. Синхронная скорость.

1.3. Вращение ротора.

Вращающийся магнит. Электромагнит от индуцированного напряжения. Скольжение.

1.4. Маркировка электродвигателя (табличка).

Подключение. Базовая скорость. Сервис-фактор. Класс изоляции. Дизайн. Коэффициент полезного действия (к. п. д). Пересчёт из кВт (KW) в лошадиные силы (HP).

1.5. Технические характеристики ротора.

Конструкция стандартного двигателя. Зависимость скорость (момент) для двигателя. Пусковой (стартовый) момент. Разгонный и опрокидывающий (критический) моменты. Момент при номинальной нагрузке. Пусковой ток и ток при полной нагрузке

1.6. Электрические параметры двигателя.

Линейное напряжение. Намагничивающий ток. Рабочий ток. Ток статора.

1.7. Напряжение и частота.

Отношение напряжение/частота. Постоянный момент. Постоянная мощность. Ослабление поля.

2. Преобразователь частоты на основе широтно-импульсного модулятора

2.1. Преобразователь и соединитель постоянного тока.

2.2. Логика управления и инвертор.

2.3. Применение переключающих устройств для формирования выхода переменного тока (AC).

2.4. Выход привода широтно-импульсного модулятора (PWM).

3. Способы управления приводом и режимы преобразователя

3.1. Управление с регулированием отношения  напряжение/частота.

Схема функционирования привода в режиме регулирования отношения напряжение/частота (V/f).

3.2. Управление магнитным потоком.

Схема функционирования привода в режиме управления потоком статора (FCC).

3.3. Векторное управление.

Принципы векторного управления. Векторное управление без датчиков (SVC). Процессор для операций с плавающей точкой и флэш-памятью. Схема функционирования привода в режиме SVC. Диапазоны векторных операций.

3.4. Сравнение различных режимов управления.

Таблица параметров качества регулирования в разных режимах.

3.5. Способы торможения.

Одноквадрантное функционирование. Движение по инерции до останова. Управляемое замедление. Торможение подачей постоянного напряжения. Компаундное торможение. Четырёхквадрантное функционирование. Торможение с импульсно-управляемым резистором.

4. Приводы Micromaster 4XX

4.1. Общий обзор приводов  Micromaster 4-го поколения.

4.2. Возможности привода Micromaster 440.

Общая характеристика. Рабочие характеристики. Характеристики защит.

4.3. Подключение инвертора к сети и к двигателю.

4.4. Функциональная схема.

4.5. Параметры.

Параметры устанавливаемые/контролируемые и атрибуты параметров.

4.6. Операторные панели.

Описание базовой операторной панели (BOP). Описание расширенной операторной панели (AOP).

4.7. Входы/выходы.

Дискретные входы (DIN). Дискретные выходы (DOUT). Аналоговые входы (ADC/АЦП). Аналоговые выходы (DAC/ЦАП).

4.8. Каналы связи (коммуникации).

Универсальный последовательный интерфейс (USS). Конфигурация шины USS через COM link (RS485).

4.9. Фиксированные частоты.

Прямой выбор. Прямой выбор + команда Включить (ON). Двоично-кодированный выбор + команда Включить (ON).

4.10. Технологический ПИД-контроллер.

ПИД управление с обратной связью.

4.11. Организация торможения.

Торможение постоянным напряжением. Компаундное торможение. Динамическое торможение.

4.12. Технологии управления без обратной связи и с обратной связью.

Управление с регулированием отношения напряжение/частота. Векторное управление.

Содержание разделов и тем лабораторного практикума

№ 1. Возможности взаимодействия пользователя с инвертором и средства операторного интерфейса

Операторные панели (SPD, BOP, AOP), а также компьютерные средства поддержки работы пользователя с инвертором MICROMASTER (пакеты Drive Monitor, Starter).

№ 2. Подключение и подготовка привода к вводу в эксплуатацию

Схемы подключения и аппаратура для подключения привода, а также минимальные процедуры параметрирования, обязательные при вводе привода в эксплуатацию.

№ 3. Способы формирования управляющих команд и задания скорости привода

Всевозможные способы управления включением/отключением привода от разных источников управления и различные варианты формирования задания скорости привода.

№ 4. Входы и выходы инвертора MM440

Каналы ввода/вывода как дискретных так и аналоговых сигналов. Разбираются способы внешних подключений к этим каналам, а также методы их параметрирования.

№ 5. BICO-технология и функциональные блоки

Программирование внутренних перекоммутаций для сигналов (бинекторов) и числовых переменных (коннекторов). Методы организации функциональных блоков внутри инвертора.

№ 6. Управление приводом через сеть PROFIBUS и другие коммуникационные каналы

Коммуникационные возможности инвертора MM440, каналы COM-link и BOP-link, аппаратные средства интерфейса PROFIBUS, параметрирование инвертора для работы в сети PROFIBUS, настройка средств ведущего компьютера (или PLC).

№ 7. Технологический контроллер на основе ПИД-регулятора

Способы создания и методика настройки системы автоматического регулирования на базе инвертора MM440, обеспечивающей управление каким-либо технологическим параметром (например, давлением или натяжением) через воздействие на скорость вращения привода.

№ 8. Исследование статических режимов привода переменного тока

Режимы функционирования привода: напряжение/частота, управление потоком, векторное управление без датчика, векторное управление с датчиком. Работа привода постоянной скоростью на холостом ходу, под нагрузкой, контроль основных параметров (задание скорости, скорость, ток, момент и др.). Статические механические и электромеханические характеристики.

№ 9. Режимы пуска и торможения привода переменного тока

Переходные процессы по скорости и току при разных задающих и возмущающих воздействиях и в различных режимах функционирования инвертора. Способы торможения и их характеристики.

№ 10. Диагностика привода переменного тока с MM440

Возможности по проверке технического состояния привода, выявлению и устранению неполадок.