Download - 05 AC Skalarno.rev1
![Page 1: 05 AC Skalarno.rev1](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042703/55cf966d550346d0338b65c7/html5/thumbnails/1.jpg)
Regulisani elektromotorni pogoni
sa asinhronim mašinama –
skalarno upravljanje
Primena naponskih frekventnih pretvarača
Kompenzacija otpora statora
Kompenzacija klizanja
Primena strujnih frekventnih pretvarača
![Page 2: 05 AC Skalarno.rev1](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042703/55cf966d550346d0338b65c7/html5/thumbnails/2.jpg)
Klasifikacija upravljanja pogonima sa
asinhronim motorima
Pogoni sa asinhronim motorom
Skalarno upravljanje
Sa povratnom spregom (regulacija klizanja)
Bez povratne sprege (kompenzacija klizanja)
Vektorsko upravljanje
Direktno
Indirektno
Direktna kontrola momenta
![Page 3: 05 AC Skalarno.rev1](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042703/55cf966d550346d0338b65c7/html5/thumbnails/3.jpg)
Klasifikacija frekventnih pretvarača
Frekventni pretvarači
Direktni
AC→AC
Ciklokonvertori
Matrični pretvarači
Indirektni
AC→DC→AC
Naponski
Sa impulsno širinskom
modulacijom
Sa promenljivim naponom
jednosmernog međukola
Strujni
Autosekvencijalni
Sa impulsno širinskom
modulacijom
![Page 4: 05 AC Skalarno.rev1](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042703/55cf966d550346d0338b65c7/html5/thumbnails/4.jpg)
Statičke karakteristike asinhronog motora
sa promenljivom učestanošću,
naponsko napajanje
• Ukoliko se sa promenom učestanosti proporcionalno
menja i napon (statora), fluks u mašini se može
održavati na (približno) konstantnoj vrednosti.
• Potrebno je izvršiti kompenzaciju pada napona na
statorskoj otpornosti, pogotovo na malim učestanostima.
• Impedanse rasipanja se smanjuju sa smanjenjem
učestanosti.
• Prilikom kompenzacije, mora se voditi računa o
zasićenju magnetnog materijala.
![Page 5: 05 AC Skalarno.rev1](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042703/55cf966d550346d0338b65c7/html5/thumbnails/5.jpg)
Motor 3~ 50Hz IEC 34-1 No.
CI . F cos = 0.90 15 kW 1455 r/min.
230 V
48.7 A
400 V
27.5 A
Cat. No. IP 54 kg
Razmatranje u oblasti malih brzina (učestanosti)
sR s r rR
mR
sI rI
mI
E1
rs
Rs
sU
M
Us = 230 V fs = 50 Hz Is = 27,5 A
Us´= 23 V fs´= 5 Hz Is´= Is = 27,5 A
1
Us´´= 4,6 V fs´´= 1 Hz Is´´= Is = 27,5 A
27,5 V
Pad napona mora se kompenzovati pri malim učestanostima
(rad na malim brzinama i prilikom startovanja).
![Page 6: 05 AC Skalarno.rev1](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042703/55cf966d550346d0338b65c7/html5/thumbnails/6.jpg)
Ukoliko zanemarimo gubitke u gvožđu i granu magnećenja:
2
22 2
3 1,
2
sp s s
ss s s r s
UPM f U
R R
Ako se u ovom slučaju
obezbedi
22 2
rp s
s s s r
Rs f
R
0, 0,s FeR P M
0.4 0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 10
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
fs5=0,2 fs4=0,4 fs3=0,6 fs2=0,8
fs1=1
brzina
mo
men
t const.s sn
s sn
U U
dobijaju se karakteristike
prikazane na slici desno.
![Page 7: 05 AC Skalarno.rev1](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042703/55cf966d550346d0338b65c7/html5/thumbnails/7.jpg)
Zavisnost napona od učestanosti (naponska kompenzacija)
Us = f (s)
određuje se po različitim kriterijumima.
[N:]
Povoljniji oblik mehaničkih karakteristika dobija se odstupanjem od
održavanja odnosa napona i učestanosti na konstantnoj vrednosti.
const.s sn
s sn
U U
f f
U posmatranom slučaju kada se želi održati konstantan prevalni
momenat, pri svim učestanostima manjim od nominalne ova
zavisnost je:
22 22sk p s s s s r s sU M R R f
![Page 8: 05 AC Skalarno.rev1](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042703/55cf966d550346d0338b65c7/html5/thumbnails/8.jpg)
0.4 0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 10
0.5
1
1.5
2
2.5
22 22sk p s s s s r s sU M R R f
Mehaničke karakteristike uz primenjenu
kompenzaciju napona su:
fs5=0,2 fs4=0,4 fs3=0,6 fs2=0,8
fs1=1
brzina
mo
men
t
![Page 9: 05 AC Skalarno.rev1](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042703/55cf966d550346d0338b65c7/html5/thumbnails/9.jpg)
Zavisnost napona od učestanosti uz kompenzaciju
kojom se obezbeđuje isti prevalni moment
0 0.2 0.4 0.6 0.8 10
0.2
0.4
0.6
0.8
1
učestanost
na
po
n
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10
0.05
0.1
0.15
0.2
![Page 10: 05 AC Skalarno.rev1](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042703/55cf966d550346d0338b65c7/html5/thumbnails/10.jpg)
Za učestanosti veće od nominalne napon se ne može
povećavati preko nominalnog:
Us = Unom = const.
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 20
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
1.1
Us
s
To se naravno
odražava na
smanjenje
prevalnog
momenta.
![Page 11: 05 AC Skalarno.rev1](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042703/55cf966d550346d0338b65c7/html5/thumbnails/11.jpg)
mo
men
t [r
.j.]
brzina [r.j.]
fs > fsnom fs = fsnom fs < fsnom
Familija statičkih karakteristika sa
promenljivom učestanošću
me
![Page 12: 05 AC Skalarno.rev1](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042703/55cf966d550346d0338b65c7/html5/thumbnails/12.jpg)
Principijelna šema pogona sa asinhronim motorom
napajanim iz naponskog invertora
Prikazana konfiguracija omogućuje rad motora u režimu rekuperativnog
kočenja. Energija kočenja se pretvara u toplotu u otporniku Rk.
udc
idc
S1 S2 S3Ti1 Ti2 Ti3
Di4 Di5 Di6
M
ia
ic
C1
S4 S5 S6C2 S7
D7
Rk
![Page 13: 05 AC Skalarno.rev1](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042703/55cf966d550346d0338b65c7/html5/thumbnails/13.jpg)
Skalarno upravljanje pogonom sa
asinhronim motorom promenom učestanosti
*abcu
M*s IŠ
M (
PW
M) 1S
6S
s
sU
Gen
eris
anje
ref.
nap
on
a
s
![Page 14: 05 AC Skalarno.rev1](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042703/55cf966d550346d0338b65c7/html5/thumbnails/14.jpg)
Skalarno upravljanje pogonom sa
asinhronim motorom promenom učestanosti
Kompenzacija otpora statora
(i) na bazi merene struje
s
*abcu
M
si
*s IŠ
M (
PW
M) 1S
6SGen
eris
anje
ref.
nap
on
a
*sns
sn
s s
Uj
R I
ˆsI
, ,s s sI i u t
Ob
avezan
SO
FT-S
TA
RT
![Page 15: 05 AC Skalarno.rev1](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042703/55cf966d550346d0338b65c7/html5/thumbnails/15.jpg)
Regulacija brzine pogona sa asinhronim
motorom preko rotorske učestanosti
*abcu
M*s
IŠM
(P
WM
) 1S
6SGen
eris
anje
ref.
nap
on
a
*sns
sn
s s
Uj
R I
DB
Reg. brzine
*
r*
ˆsI
, ,s s sI i u t
si
* *
s r s
Po
željan
SO
FT-S
TA
RT
![Page 16: 05 AC Skalarno.rev1](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042703/55cf966d550346d0338b65c7/html5/thumbnails/16.jpg)
Regulacija brzine pogona sa asinhronim
motorom preko rotorske učestanosti
Simulacioni blok dijagram
![Page 17: 05 AC Skalarno.rev1](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042703/55cf966d550346d0338b65c7/html5/thumbnails/17.jpg)
Regulacija brzine pogona sa asinhronim
motorom preko rotorske učestanosti
Rezultati dobijeni simulacijom
![Page 18: 05 AC Skalarno.rev1](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042703/55cf966d550346d0338b65c7/html5/thumbnails/18.jpg)
Regulacija brzine pogona sa asinhronim
motorom preko rotorske učestanosti
Rezultati dobijeni simulacijom
![Page 19: 05 AC Skalarno.rev1](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042703/55cf966d550346d0338b65c7/html5/thumbnails/19.jpg)
Regulacija brzine pogona sa asinhronim
motorom preko rotorske učestanosti
*abcu
M*s IŠ
M (
PW
M) 1S
6SGen
eris
anje
ref.
nap
on
a
*,s s sU I
DB
Reg. brzine
*
r*
ˆ ili
si
dcU
ˆsI
Model
motora
ˆsI
si
dcU
* *ˆ
ˆ
s r s
![Page 20: 05 AC Skalarno.rev1](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042703/55cf966d550346d0338b65c7/html5/thumbnails/20.jpg)
Upravljanje brzinom pogona sa asinhronim
motorom kompenzacijom klizanja
(rotorske učestanosti)
*abcu
M*s
IŠM
(P
WM
) 1S
6SGen
eris
anje
ref.
nap
on
a
*,s s sU I
* si
dcU
ˆsI
Model motora
ˆsI
ˆrsi
dcUˆr
* *
*
ˆ
ˆ
s r s
Ob
avezan
SO
FT-S
TA
RT
![Page 21: 05 AC Skalarno.rev1](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042703/55cf966d550346d0338b65c7/html5/thumbnails/21.jpg)
Principijelna šema pogona sa asinhronim motorom
napajanim iz strujnog invertora sa sekvencijalnom
komutacijom
udc
idc
T1 T3 T5
D1 D3 D5
D2 D4 D6C6
C4C2
C1 C4
C5
T2 T4 T6
Ti1 Ti3 Ti5
Ti4 Ti6 Ti2
M
ia
ic
L
Ispravljačem se podešava vrednost struje, a invertorom se podešava
učestanost. Talasni oblik izlazne struje je pravougaoni, sa stalnom
maksimalnom vrednošću idc.
Komutacioni
kondenzatori
su C1 – C6.
Diode D1 – D6
učestvuju u
komutacionom
procesu.
![Page 22: 05 AC Skalarno.rev1](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042703/55cf966d550346d0338b65c7/html5/thumbnails/22.jpg)
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 10
0.5
1
1.5
2
2.5
3
Is=1
Is=2
fs=0,2 r.j. 0,4 0,6 0,8 1
brzina [r.j.]
mo
men
t [r
.j.]
Statičke karakteristike strujno napajanog
asinhronog motora
Napon statora je funkcija struje i učestanosti.
![Page 23: 05 AC Skalarno.rev1](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042703/55cf966d550346d0338b65c7/html5/thumbnails/23.jpg)
Skalarno upravljanje elektromotornim
pogonom sa strujnim invertorom
* *
s r s
M
DB
Reg. struje
cu*
dcI
dci
*
r
*
s
![Page 24: 05 AC Skalarno.rev1](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042703/55cf966d550346d0338b65c7/html5/thumbnails/24.jpg)
Regulacija brzine pogona sa asinhronim
motorom preko rotorske učestanosti
M * *dc rI f
DB
Reg. struje
cu*
dcI
dci
Reg. brzine
*
r*
*
s
* *
s r s
![Page 25: 05 AC Skalarno.rev1](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042703/55cf966d550346d0338b65c7/html5/thumbnails/25.jpg)
0.2 0.15 0.1 0.05 0 0.05 0.1 0.15 0.20
0.25
0.5
0.75
1
1.25
1.5
1.75
r
sn
Str
uja
Id
c(ω
r)
*
,rn snI
Zavisnost struje ispravljača (u jednosmernom
međukolu) od rotorske učestanosti
![Page 26: 05 AC Skalarno.rev1](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042703/55cf966d550346d0338b65c7/html5/thumbnails/26.jpg)
Za one koji žele više...
• Laboratorijske vežbe - Praktikum
– Upravljanje pogonima sa asinhronim motorima
– Primena industrijskih pretvarača učestanosti za
upravljanje asinhronim pogonom
• Seminarski rad (uz podršku nastavnika i literature)
• Odabrana poglavlja iz elektromotornih pogona (MS)
– Elektromotorni pogoni bez davača brzine
– Primena strujnih pretvarača učestanosti u
elektromotornim pogonima sa asinhronim motorom
– i drugo ...
• Literatura