Статті / Квазічастотний метод керування при плавному пуску асинхронних двигунів

Пристрої м'якого пуску (ПМП) для асинхронних двигунів є дешевим і надійним рішенням для переважної більшості механізмів, що не потребують регулювання швидкості обертання. Однак є й недоліки. Зменьшення пускового моменту двигуна "важкого пуску" виникає реальна можливість того, що ПМП не впорається зі своєю функцією. На практиці доводиться завищувати пускові струми, що завжди викликає підвищений нагрів двигуна, а іноді призводить до виходу з ладу самого ПМП або навіть двигуна. У результаті такі механізми доводиться оснащувати дорогими перетворювачами частоти. На допомогу приходить новий алгоритм управління, що дозволяє об'єднати переваги частотного управління та дешевизну ПМП квазічастотне керування.

Що таке квазичастотне керування?

Під квазічастотним управлінням розуміють особливий алгоритм проріджування керуючих імпульсів, що надходять на силові тиристори, що дозволяє формувати в обмотках двигуна струм зниженої частоти. Зниження частоти струму призводить до підвищення крутного моменту. Даним методом можна сформувати лише частоти 7,14 Гц, 12,50 Гц та 16,67 Гц. Як видно одним квазічастотним способом, неможливо розігнати двигун до номінальної швидкості. Найкращий результат дає комбінація класичного та квазічастотного способу.

Малюнок. 1. Класичний пуск                                  Малюнок. 2. Квазічастотний пуск

На малюнку 1 представлена ​​осцилограма струму (жовта лінія) при класичному запуску при нульовій швидкості. Синя лінія – датчик моменту. Для порівняння на малюнку 2 представлена ​​осцилограма струму при квазічастотному алгоритмі (частота 7,14 Гц) за тих же інших умов. Хоча форми струмів істотно відрізняються, значення струму, що діє, практично однаково для обох режимів. При цьому датчик моменту фіксує більш ніж удвічі більший момент при квазічастотному запуску!

Які додаткові переваги надає квазічастотній пуск?

Крім підвищеного крутного моменту на низьких швидкостях пристрій плавного пуску з квазічастотним способом керування дозволяє здійснювати деякі гальмівні режими. Ефективність гальмування залежить від швидкості двигуна та знижується у міру її зростання. На номінальній швидкості гальмівний момент відсутній, проте вже за швидкості 50-60% від номінальної гальмівний ефект досить суттєвий. Таким чином, пристрій м'якого пуску з квазічастотним алгоритмом дозволяє повністю відмовитися від пристрою динамічного гальмування на деяких механізмах.
Алгоритм квазічастотного управління дозволяє здійснювати реверс двигуна на частоті 25 Гц без перемикання чергування фаз напруги живлення.

На сьогоднішній день метод квазічастотного керування дозволяє отримати найбільший пусковий момент при найменшому струмі.

На підприємстві ТОВ «НВП «МІКОНТ» реалізовано можливість комбінування квазічастотного алгоритму та фазового управління з обмеженням струму на заданому рівні та застосовується у приладах плавного пуску асінхроних двигунів.