Управљање са два мотора једним фреквентним претварачем

Задатак вежбе: Потребно је управљати са два асинхрона мотора применом једног фреквентног претварача. Упознати се са одговарајућим функцијама претварача.

Опис вежбе и спојна шема

Два асинхрона мотора треба да раде наизменичо и то тако да када први мотор достигне задату брзину долази до стартовања другог мотора, док се први зауставља. Пребацивање са једног на други мотор и одређивање смера обртања се врши помоћу контактора К1 и К2. Полазак мотора је са рампом.

Електрична шема која реализује овакав рад дата је на слици 1.

Слика 1. Шема везивања

Пре него што се пређе на реализацију конкретног проблема, треба извршити подешавања описана у претходној вежби. Потребно је поставити минималну и максималну брзину обртања, која ће важити и за један и за други мотор. Такође, треба одабрати тип рампе и време трајања рампе убрзања и рампе успорења. Овде треба указати на то да се ове рампе односе на целокупан систем, а не на сваки мотор појединачно. Примера ради, након команде за старт мотор М1 ће отпочети залет преко рампе. У тренутку пребацивања напајања на мотор М2, претварач аутоматски пребацује и достигнуту брзину обртања мотора на други мотор, тако да овај тренутно достиже ту брзину, без залета. Исто важи и за рампу успорења. Међутим, захтеви погона су такви да се пребацивање са једног на други мотор не врши пре достизања задате брзине обртања.

Прекидачем P1 се доводи сигнал логичке јединице на LI1 за смер обртања мотора напред. За смер обртања назад потребно је искључити P1, а укључити P2 тј. активирати логички улаз LI2. На овај начин се помоћу прекидача доводе логички сигнали на одговарајуће логичке улазе. Ако се укључи прекидач P2 пре него што се прекидач P1 искључи, мотор неће променити смер, већ ће наставити да се обрће у истом. Разлог томе је што логички улаз на који је прво доведена логичка јединица има приоритет. Ако би се сада искључио прекидач P1 мотор би се зауставио по рампи успоравања, а потом наставио да убрзава у супротном смеру по рампи убрзавања, јер је прекидач P2 и даље активан. У случају када би се истовремено довела логичка јединица на улазе LI1 и LI2, проритет има смер дефинисан улазом LI1.

Енергетско напајање мотора са излаза уређаја се пребацује са мотора М1 на мотор М2 помоћу контактора К1 и К2. Електромагнети контактора К1 и К2 напајају се са 220V преко контаката програмибилног релеја R1 фреквентног претварача (максимална струјна оптеретивост ових контаката при чисто активном оптерећењу је 5А при 250V АC и 30V DC, а струја кроз намотаје електромагнета контактора је реда неколико десетина ампера). Према фабричким подешавањима релеј r1 указује на нерегуларно стање, грешку. За време нормалног рада контакт релеја r1, који је по типу NO, биће затворен, док у случају неке грешке (нерегуларног стања) се отвара. То ће након прикључења претварача на мрежу контакт R1А-R1C бити затворен, а R1B-R1C отворен. Да би се вратили у првобитно стање, релеју се мора доделити функција, односно одабрати логички улаз преко кога ће се управљати релејом (у менију I-О параметар r1 подесити на LI3). Након извршеног подешавања релеј се враћа у првобитно стање, тако да по налогу за старт креће мотор М1. Прекидачем P3 се доводи логичка јединица на LI3, релеј реагује (затвара NО-контакт, а отвара NC-контакт) и пребацује напајање са мотора М1 на мотор М2.

Пошто је напајање пребачено на мотор М2, неопходно је да се промене и параметри мотора у фреквентном претварачу како би он сада радио са параметрима мотора 2. Да би се то постигло, потребно је ативирати функцију CHP у менију FUn. Међутим, да би се омогућио приступ овој функцији, треба извршити приступ напредним функцијама; у менију CtL параметар LAC подесити на L2. На тај начин параметар CHP постаје доступан (мени FUn → подмени CHP- → параметар CHP) и треба му доделити један од логичких улаза, тако да кад се на том улазу јави логичка јединица, фреквентни претварач пребацује подешавања да ради са мотором М2. Логички улаз који треба доделити параметру CHP је LI3, тако да у тренутку када пребацимо напајање на мотор М2, доводећи логичку јединицу на LI3 преко прекидача P3, фреквентни претварач настави да ради са параметрима мотора М2. Параметри мотора М2 се уносе такође у подменију CHP- .

Мотори који се користе у овој вежби су следећих карактеристика:

Параметар	Вредност мотора М1	Вредност мотора М2
Стандардна фреквенција	50	50
Номинални напон	380	380
Номинална фреквенција	50	50
Номинална струја	4.9	3.5
Номинална брзина	1405	920
Номинални фактор снаге	0.84	0.7
Максимална излазна фреквенција	50	50
Однос U/f	n	n

Напомена: Унете вредности параметара важе када мотори раде у спрези звезда. Битно је нагласити да је самоподешавање могуће извршити само за мотор који први стартује-мотор М1.

Ради загревања, пожељно је огрничити вредност струје мотора. То се постиже преко параметра CLI у менију SEt. Међутим, када се напајање пребаци са једног мотора на други, мора се променити и вредност струјног ограничења на оно које одговара мотору који је под напоном. Струјни лимит мотора М2 подешава се преко параметра CL2 (мени FUn, подмени LC2-), који постаје доступан тек по активирању приступа напредним функцијама. У истом подменију параметру LC2 треба доделити логички улаз LI3, да би се струјно ограничење променило при промени мотора.

При минималној брзини услед лошег хлађења мотора треба ограничити време рада због појачаног загревања. То се може постићи параметром tLS (time Low Speed) који представља време рада при брзини која одговара минималној референци-LSP. Након истека периода tLS, мотор ће се аутоматски зауставити. Мотор ће поново кренути ако је референтна фреквенција већа од LSP и захтев за старт још увек активан. Вредност параметра 0 одговара неограниченом времену.

Уколико се на дисплеју претварача жели пратити вредност струје, у менију SUP одабрати параметар LCr.

Ради лакшег сналажења при подешавању, подешања у сваком менију посебно дата су у следећим табелама.

Мени SEt

Параметар	Вредност	Опис
ACC	10	Обезбеђује „мекан“ полазак
DEC	5	Обезбеђује „мекано“ заустављање
LSP	10	Минимална брзина оба мотора је подешена на 10 Hz
HSP	50	Максимална брзина оба мотора је подешена на 50Hz
CLI	4.1	Ограничење струје мотора M1
tLS	6	Време рада мотора (у секундама) при брзини која одговара минималној референци

Мени drC

Параметар	Вредност	Опис
bFr	50	Стандардна фреквенција мотора
UnS	380	Номинални напон мотора са натписне плочице мотора
FrS	50	Номинална фреквенција мотора са натписне плочице мотора.
nCr	4.9	Номинална струја мотора са натписне плочице мотора
nSP	1405	Номинална брзина мотора са натписне плочице мотора
COS	0.84	Номинални cosφ мотора са натписне плочице мотора
rSC	no	Отпорност намотаја статора у хладном стању машине
tUn	yES	Самоподешавање параметара мотора
UFt	n	Избор односа напон/фреквенција n: векторско управљање без сензора, за терете са константном моментном карактеристиком

Мени I-О

Параметар	Вредност	Опис
r1	LI3	Програмибилни релеј

Мени CtL

Параметар	Вредност	Опис
LAC	L2	Ниво приступа функцијама (L2-приступ напредним функцијама)

Мени FUn

Подмени	Параметар	Вредност	Опис
rPC-	rPt	S	Тип рампе
LC2-	LC2	LI3	Промена на други струјни лимит
	CL2	3.5	Други струјни лимит
CHP-	CHP	LI3	Промена параметара за мотор М2
	UnS2	380	Номинални напон мотора М2 са натписне плочице мотора
	FrS2	50	Номинална фреквенција мотора М2 са натписне плочице мотора
	nCr2	3.5	Номинална струја мотора М2 са натписне плочице мотора
	nSP2	920	Номинална брзина мотора М2 са натписне плочице мотора
	COS2	0.7	Номинални cosφ мотора М2 са натписне плочице мотора
	UFt2	n	Избор односа напон/фреквенција n: векторско управљање без сензора, за терете са константном моментном карактеристиком

Мени SUP

Параметар	Вредност	Опис
LCr	Потврдити	Омогућава приказ струје која се доводи на мотор

Након испоштоване процедуре за обављање лабораторијске вежбе опрема се може пустити у рад. Брзине мотора регулисати задавањем референце са потенциометра на прикључној плочици, а избор мотора вршити на прекидачу P3.

Поступак рада:

1. Проверити да ли је главни прекидач у ормару искључен, а затим приступити повезивању према шеми;

2. Када је све повезано укључити прекидач, чиме се укључује и уређај;

3. Подесити све потребне параметре у фреквентном претварачу;

4. Након извршених подешавања стартовати мотор М1 задавањем одговарајуће команде (прекидачем P1 или P2);

5. Након достизања одређене брзине, напајање са излаза претварача прекидачем P3 пребацити са мотора М1 на мотор М2;

6. За различите улазне параметре анализирати понашање система. Прекидачем P3 управљати који од мотора ће радити.

7. Потенциометром задати LSP брзину обртања мотору који је под напоном;

8. Уочити да ће после истека времена tLS мотор стати. Повећати фреквенцију преко потенциометра и видети да ће мотор опет кренути;

9. Одговарајућим прекидачем зауставити систем;

10. Искључити претварач и мотор са мреже.