4.1.3.Анализ переходных процессов в преобразователе Simovert vc.

Для исследования качества переходных процессов привода необходимо произвести в преобразователе следующие действия:

1.Для наблюдения переходного процесса в контуре тока:

• Использовать внутреннюю структуру - ведомый привод.

• Сформировать генератор импульсов, используя свободные блоки.

• Подключить выход генератора к точке основного задания момента (Р486.В).

• Для наблюдения фактического значения тока используйте конектор К0184.

Используя программный цифровой осциллограф, записать и проанализировать графики переходного процесса тока во времени;

2.Для наблюдения переходного процесса в контуре скорости:

• Использовать внутреннюю структуру - ведущий привод.

• Учесть влияние опции предуправления на переходной процесс. (Задание на регулятор тока в обход регулятора скорости). Величена задания выставляется параметром Р471.М.

• Сформировать генератор импульсов, используя свободные блоки.

• Подключить выход генератора к точке основного задания скорости Р443.В.

• Отключить влияние задатчика интенсивности Р462.F=0; P464.F=0.

• Для наблюдения фактического значения тока используйте конектор К0184.

• Для наблюдения фактического значения скорости используйте конектор К0091.

• Используя программный цифровой осциллограф записать и проанализировать графики переходного процесса по скорости во времени.

Используя программный цифровой осциллограф, записать и проанализировать графики переходного процесса скорости во времени.

4.1.3.1 Основы при работе с программным осциллографом

В программном пакете Drive Monitor, есть программный осциллограф, предназначенный для визуализации, в виде временных графиков, изменений различных параметров преобразователя.

Рисунок представленный ниже отображает основные параметры и настройки при работе с программным осциллографом.

Основные характеристики:

• Дискретность съема сигнала определяется параметром Р375 (частота работы процессора = 83 кГц) и значением в настройке Recording Interval. При Recording Interval = 1 дискретность съёма точек равна 1,2 (мсек.). При Recording Interval = 2 дискретность съёма точек равна 2,4 (мсек.).

• Объём памяти, в которой накапливается информация для последующего вывода на экран монитора, рассчитан на съём 8176 точек. Значит при осциллографирование одного сигнала с интервалом 1,2 (мсек.), время записи равно 9,812 (сек.). При осциллографирование двух сигналов общее время съёма уменьшится в два раза.

Функциональные возможности:

• Программный осциллограф позволяет одновременный съём восьми различных сигналов. Выбор необходимого конектора производится нажатием иконки .

• Запуск осциллографа на запись, возможен двумя способами:

1. Запуск по триггеру (нажатие кнопки START).

2. Непосредственный запуск (нажатие кнопки GO).

3. Запуск при возникновении ошибки (Fault).

• При нажатии кнопки GO производится непосредственный запуск на съем информации.

• При нажатии кнопки START, запуск на съём информации произойдет только при выполнении условия указанного в настройке Trigger condition по отношению к сигналу указанному в настройке Trigger Settings\Channel… . Также, есть возможность указать период времени до срабатывания триггера в процентах от общего времени съёма, который будет тоже выведен на экран осциллографа.

• Для того чтобы осциллографирование началось при возникновении ошибки, необходимо в настройке Fault\Cannel… указать ошибку, по возникновение которой начнётся съём информации. Для этого режима также работает функция вывода интервала времени до возникновения ошибки.

• Так же представлен набор серверных функций:

1. Измерение временного участка, амплитуды сигнала при помощи маркеров.

2. Функция увеличения.

3. Функции сохранения, распечатывания осциллограммы.

4.1.3.2 Снятие и анализ переходных процессов тока и скорости после проведения самонастроек.

Для исследования качественных характеристик инвертора Simovert VC в векторном режиме работы с импульсным датчиком скорости, использовался экспериментальный стенд, состоящий из: преобразователя, асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, импульсного датчика скорости и персонального компьютера. Основные характеристики элементов стенда представлены в таблицах ниже:

Преобразователь Simovert VC 6SE7016-1EA61
Номинальная мощность (кВт).	2,2
Напряжение питания (В)	380-480
Номинальный входной ток (А)	6,7
Выходное напряжение (В)	380-480
Номинальный выходной ток (А)	6,1
Выходная частота (Гц)	0-500

Асинхронный двигатель АИР71В4У2
Номинальная мощность (кВт).	0,75
Номинальный ток (А)	1,9
Напряжение питания (В)	380
Частота вращения (об/мин)	1350
Выходная частота (Гц)	0-50
Косинус 	0,8
КПД (%)	75

Датчик скорости ЛИР-158Б
Количество импульсов на оборот	1000
Напряжение питания (В)	+15

Перед съёмом переходных характеристик преобразователь был запараметрирован по алгоритму представленному в пункте 2, а также была проведена самонастройка преобразователя. Далее, используя встроенный цифровой осциллограф, программного пакета Drive Monitor, наблюдались и записывались графики изменения скорости и тока.

Все эксперименты проводились при ненагруженном двигателе, то есть на холостом ходу.

Для формирования ступенчатого входного воздействия использовались свободные блоки преобразователя. Свободные блоки предназначены для создания необходимых логических, вычислительных цепочек. В данном эксперименте использовался:

• Набор уставок в процентах (U001.F(K0401), U002.F(K0402), U003.F(K0403)).

• Коммутатор – положение ключа определяется параметром U186.0x, входы определяются параметром U187.0x, выходом является конектор KK0539.

• В создании управляющих воздействий использовались элементы задержки по положительному фронту.

• Запуск формирования задания начинался с подачи сигнала пуска на преобразователь.

Ниже представлены переходные процессы тока и скорости при выставлении параметров регуляторов в процессе самонастройки.

Рисунок 4.5.

На рисунке 4.5 представлен переходной процесс отработки ступенчатого задания. Как видно, переходной процесс имеет апериодический характер. Время переходного процесса примерно 350 (мс). Колебания установившегося значения вызваны задержками расчетов процессора и формированием выходного напряжения широтно-импульсной модуляции.

Рисунок 4.6.

На рисунке 4.6 представлен переходной процесс отработки ступенчатого задания скорости. Как видно, переходной процесс имеет перерегулирование 15%. Время переходного процесса примерно 900 (мс). Так же представлен график изменения тока, максимальное значение тока не превышает 66%.

При проведении самонастроек, алгоритм, зашитый в преобразователе, настраивает контур скорости таким образом, что в задании на регулятор тока участвует сигнал с выхода регулятора скорости и сигнал предуправления. Сигнал предуправления формируется в блоке задатчика интенсивности. Длительность и амплитуда этого сигнала определяется в процессе самонастройки. Влияние сигнала предуправления на начало переходного процесса видно из графика скорости и тока: время переходного процесса по скорости уменьшается и при этом увеличивается и максимальное значение тока во время переходного процесса.

Как видно из представленного переходного процесса по скорости, данная настройка регулятора скорости не удовлетворяет настройкам на симметричный оптимум. А как следует из теории электропривода со структурой подчиненного управления, контур скорости настраивают на симметричный оптимум для получения минимального времени отработки возмущающего воздействия по моменту. Поэтому сначала необходимо подкорректировать настройку регулятора тока (уменьшить время переходного процесса) используя параметры: Р283.М – Кп – коэффициент пропорциональной составляющей, Р284.М – Ти – время интегральной составляющей. Затем необходимо используя параметры регулятора скорости: Р235.М – Кп – коэффициент пропорциональной составляющей, Р240.М – Ти – время интегральной составляющей, настроить контур скорости на симметричный оптимум.