2. Структура главног менија и повезивање са асинхроним мотором

Садржај:

Задатак вежбе 1

Вежба 2а. - Прикључити асинхрони мотор преко фреквентног претварача на напојну мрежу. Упознати се са структуром главног менија и подешавања вратити на фабричка. 1

Теоријски део. 1

Основни принципи рада фреквентног претварача

Структура главног менија. 3

Опис вежбе и спојна шема. 4

Вежба 2б. - Подесити параметре мотора у одговарајућем подменију и извршити стартовање мотора. 7

Теоријски део. 7

Опис вежбе и спојна шема. 7

Задатак вежбе:

а) Прикључити асинхрони мотор преко фреквентног претварача на напојну мрежу. Упознати се са структуром главног менија и подешавања вратити на фабричка.

б) Подесити параметре мотора у одговарајућем подменију и извршити стартовање мотора.

Вежба 2а. - Прикључити асинхрони мотор преко фреквентног претварача на напојну мрежу. Упознати се са структуром главног менија и подешавања вратити на фабричка.

Теоријски део

Основни принципи рада фреквентног претварача

Задатак фреквентног претварача је да обезбеди трофазно наизменично напајање потребне фреквенције и према захтевима за управљање. Фреквентни претварач то остварује претварањем мрежног напона у једносмерни, а затим тај једносмерни напон помоћу инвертора претвара у трофазну наизменичну струју потребне фреквенције и напона.

Блок шема фреквентног претварача

Принципски овај тип фреквентног претварача се састоји од следећих блокова:

1.Исправљачки блок има улогу да од наизменичног мрежног напона створи једносмерни напон, најчешће је у употреби пуноуправљиви шестопулсни испарављач (тиристорски) којим се може регулисати средња вредност једносмерног напона. Исправљач може бити монофазни и трофазни зависно од мреже на коју се прикључује, већина трофазних може да ради са 2 фазе. На свом излазу овај исправљач генерише пулсирајући напон.

Још једна подела исправљача је на:

- неконтролисани и

- контролисани код кога се може подешавати угао отварања тиристора и тиме регулисати средња вредност једносмерног напона.

2.Једносмерно међуколо садржи један НФ филтар, има задатак да „складишти“ енергију и одржава је. Разликујемо три основна типа једносмерно међукола:

- међуколо за струјне инверторе садржи калем велике индуктивности L, ово коло се комбинује искључиво са контролисаним исправљачем који регулише напон, док калем контролише струју.

- међуколо за напонске инверторе садржи калем и кондензатор који чине један нископропусни филтар.

- променљиво међуколо садржи чопер за регулацију напонског нивоа једносмерне сабирнице. Ово коло се користи при регулацији са Амплитудском импулсном модулацијом. Излазни напон међукола је дат релацијом где је t_on-време за које проводи транзистор а Т- укупан период.

Неки типови не поседују међуколо и врше директно претварање. Теоретски постоји могућност довести директно једносмерни напон на међуколо и на излазу добити трофазни наизменични напон.

3.Инвертор је обавезан елемент фреквентног претварача и улога му је да од једносмерног напона произведе наизменичну струју жељене референтне фреквенције. Састоји се од управљивих полупроводничких прекидачких елемената (најчешће тиристора).

4.Управљачки блок има улогу да управља радом свих ових блокова задавањем потребних управљачких импулса. Овај блок садржи микропроцесор који на основу потребних улазних података и унетог програмског кода генерише импулсе за укључивање појединих прекидачких елемената.

Зависно од потреба за управљањем фреквентни претварач се може реализовати комбинацијама неких од набројаних типова блокова, што је шематски приказано на следећој слици.

Функције тастера и LED

Предња страна Altivar 31

Поред PI регулације која се односи на унутрашњу петљу фреквентне регулације, Altivar 31 подржава рад са спољашњом петљом у циљу регулације. При овом раду се користи сигнал са неког сензора који се доводи на неки одабрани аналогни улаз уређаја. О подешавањима појачања и времена у PI регулатору ће бити више речи у некој од следећих вежби.

Структура главног менија

Слика 2.3. Структура главног менија

Приступ параметрима изабраног менија врши се према шеми приказаној на следећој слици.

Приступ и измена вредности параметара

Потребна подешавања у овој и наредним вежбама су објашњена путањама кроз мени преко којих се долази до одређеног подменија неке функције или параметра. На пример (SEt®ACC®50) за случај приказан на слици 2.4.

Важна напомена

- За меморисање подешене вредности параметра потребно је притиснути ENT и сачекати да вредност на дисплеју затрепери, у супротном подешена вредност неће бити сачувана и уређај ће запамтити раније подешену вредност.

- Приликом потребе за брзим кретањем кроз мени и брзим мењањем подешених параметара потребно је притиснути одговарајући тастер стрелице и држати га дуже од две секунде.

- Локација и значење сваке функције дати су у посебном прилогу.

Опис вежбе и спојна шема

На улазне прикључке фреквентног претварача довести трофазно напајање преко одговарајуће заштите, а на излазне прикључке повезати асинхрони мотор. Када је фреквентни регулатор прикључен на напајање светлеће LED диода за сигнализацију да је једносмерно међуколо под напоном. Истовремено, на дисплеју се приказује RDY (readY) уколико нема грешке.

Електрична шема по којој треба извршити повезивање мотора и фреквентног претварача је дата на слици 2.5.

Електрича шема фреквентног регулатора

Да би се подешавања, која су претходно постојала, вратила на фабричка треба приступити менију DRC (DRive Control), потом и функцији FCS (Fabric Configuration Settings). Одређена подешавања у оквиру ове функције дата је у следећој табели.

Ознака	Опис	Опсег подешавања	Фабрички Подешено
FCS	Fabric Configuration Settings – повратак на фабричка подешавања/враћање запамћене конфигурације		nO
	nO: функција није активна rEC1: тренутно подешавана конфигурација постаје једнака снимљеној у EEPROM-у, снимљена са постављањем параметра SCS=StrI. Вредност rEC1 је видљива само за време копирања подешавања. Параметар FCS се аутоматски поставља на вредност nO по завршетку копирања. 1n1: тренутна подешавања враћа на фабричка. Параметар FCS се аутоматски поставља на вредност nO по завршетку враћања фабричких подешавања. Напомена - За активирање rECI и 1n1 потребно је притиснути ENT у трајању од 2 секунде. - SCS и FCS доступни су из различитих менија али се промена вредности наведених параметара одражава на све параметре и меније.

Да би се подешавања вратила на фабричка потребно је активирати опцију 1n1. Дакле, активирање ове функције се врши следећим редоследом: DRC→FCS→1N1.

Поступак рада:

- Проверити да ли је фреквентни претварач одвојен од напајања.

- Повезати фреквентни претварач, преко неке од заштита, на мрежу.

- Повезати асинхрони мотор на фреквентни ретварач.

- Преконтролисати везе.

- У присуству асистента укључити главни прекидач у ормару.

- Користећи одговарајуће тастере, упознати се са структуром главног менија.

- Вратити подешавања на фабричка.

- Имструментом за мерење отпорности испитати прикључне крајеве контаката програмибилног релеја и утврдити да ли су одговарајући контакти отворени и затворени (као што је приказано на шеми са претходе слике

Вежба 2б. - Подесити параметре мотора у одговарајућем подменију и извршити стартовање мотора.

Теоријски део

Асинхрони мотор који се користи за реализацију ове вежбе је асинхрони мотор са кавезним ротором. Статор овог мотора четворополни са трофазним намотајем који је за потребе вежби спрегнут у звезду. Мотор је снаге 2,2 kW произвођача AEG. Подаци са натписне плочице су: U_n=380 V, I_n=4,9 A, cos φ=0,84, n=1405 min^-1.

Мотор произвођача AEG

Опис вежбе и спојна шема

Уношење параметара мотора.

Да би се извршило уношење параметара асинхроног мотора у фреквентни претварач (ФП), неопходно је приступити одговарајућим функцијама у менију DRC. Поребно је унети вредности параметара који су дати на натписној плочици мотора (фреквенцију, напон, струју, фактор снаге, брзину обртања). Поред наведених величина ФП мора имати информацију о вредности отпора намотаја статора. Ова вредност се добија активирањем функције самоподешавања (TUN) за коју је неопходно унети наведене величине са плочице мотора.

За лоцирање и начин уношења параметара наведених функција користити Прилог и мени DRC.

Дефинисање параметара:

- Стандардна фреквенције мотора: DRC→BFR→50;

- Номиналног напона мотора: DRC→UNS→380;

- Номинална фреквенција мотора: DRC→FRS→50;

- Номинална струја мотора: DRC→NCR→4,9;

- Номинална брзина мотора: DRC→NSP→1405;

- Номинални cosφ мотора: DRC→COS→0,84;

- Отпорност намотаја статора: DRC→RSC→NO;

- Активирање самоподешавања: DRC→TUN→YES.

Стартовање мотора.

Стартовање мотора се извршава активирањем одговарајућих логичких улаза. Фабричким подешавањем дефинисано је да се логички улаз LI1 користи за покретање мотора у једном смеру, а LI2 за покретање у другом смеру. (јер је управљање двожично). Поред довођења напона на одређени логички улаз, неопходно је дефинисати опсег фреквенције (брзине обртања) мотора. Овај опсег се дефинише граничним фреквенцијама при минималном и максином напону референце, а то су:

- Минимална фреквенција - LSP (Low Speed) и

- Максимална фреквенција - HSP (High Speed).

Ове функције се налазе у менију SEt- (Settings). И подешавају се на следећи начин:

SEt→LSP→(0÷HSP), LSP фабрички је подешено на 0.

SEt→HSP→(LSP÷tFR), HSP је фабрички подшено на bFr тј. 50Hz која је дефинисана у предходном поступку.

tFr представља излазну фреквенцију на регулатору и фабрички је подешена на 60 Hz, док је bFr стандарна фреквенција мотора и могуће је дефинисати само две вредности 50Hz или 60Hz (фабрички је подешенио на 50Hz).

Напон референце представља напон који се доводи на аналогни улаз АI1,a мења се у опсегу од 0-10V помоћу потенциометра који се налази на прикључној плочици ФП-а. Када се напон на овом улазу мења у датом опсегу фреквенција на излазу претварача се мења линеарно у опсегу од LSP до HSP. На пример, уколико је LSP и HSP остало на фабричким подешавањима (0Hz и 50Hz) за промену напона на АI1 од 0 до 10V фреквенција се линеарно мења у опсегу од 0Hz до 50Hz (следећа слика).

Излазна фреквенција у функцији напона референце на AI1 (у загради су дате вредности за случај фабричког подешавања)

Начин повезивања управљачког кола приказан је шемом на следећој слици.

Пуштање мотора у рад

Уколико је минимална фреквенција (LSP) остала на фабричком подешењу (0Hz) неопходно је испунити два услова за покретање мотора: Први је да се зада команта за стартовање у одређеном смеру (довести напон на LI1 или LI2), а други да се доведе одређени напон на AI1 преко потенциометра, као на претходној слици. Вредност напона на AI1 дефинисаће излазну фреквенцију, односно брзину обртања мотора.

Ако се минимална фреквенција (LSP) подеси на одређену фреквенцију (већу од нуле), за покретање је довољно довести напон на LI1 или LI2 и тиме покренути мотор у одређеном смеру. Излазна фреквенција биће LSP, а за повећање потенциометром неопходно је довести напон са њега на AI1 и постепено га увећавати.

Поступак рада:

- Извршити поступак као у предходној вежби.

- Унети параметре асинхроног мотора у ФП.

- Дефинисати фреквенције при минималном и максималном напону референце (LSP и HSP).

- Извршити повезивање управљачких крајева као на шеми.

- Извршити стартовање мотора у једном смеру и потенциометром мењати брзину обртања.

- Зауставити, а затим покренути мотор у другом смеру и мењати брзину обртања.