Дослідження можливостей використання перетворювача частоти ATV340 для задач синхронізації швидкостей механічно не зв’язаних електроприводів механізмів

Abstract

Здійснено порівняльний аналіз характеристик слідкуючого електроприводу, який подано асинхронним і синхронним механічно не зв’язаними електроприводами. В такій системі один електропривід працює у режимі ведучого приводу, а інший – у режимі веденого. Для виконання порівняльного аналізу характеристик слідкуючого асинхронного електроприводу розроблено експериментальну установку, яка складається із асинхронного електроприводу на базі перетворювача частоти серії ATV340 та механічно не зв’язаного синхронного електроприводу на базі Lexium 32C. Для передавання даних між електроприводами використано входи/виходи РТО-РТІ перетворювачів частоти. Описано технологію реалізації задачі синхронізації швидкостей електроприводів на базі перетворювачів частоти ATV340 та Lexium 32C, наведено дослідження впливу параметрів регулятора швидкості (частоти) перетворювача частоти ATV340 на точність та якість процесу синхронізації швидкостей. Зокрема, збільшення до певних значень коефіцієнта підсилення контуру швидкості зменшує динамічну похибку швидкості, а зростання параметра STA усуває перерегулювання та коливність перехідного процесу. Проведені експериментальні дослідження показали, що у разі використання бездавачевого векторного керування перетворювач частоти ATV 340 може працювати в слідкуючому режимі, однак у перехідних режимах розгону та гальмування спостерігається часове запізнення реакції приводу, яке неможливо ліквідувати наявними засобами програмного забезпечення. Використання електроприводу Lexium 32C у режимі стеження забезпечує синхронізацію швидкості з високою точністю як у перехідних режимах, так і в усталеному режимі роботи. Вважаємо, що доцільно здійснити дослідження слідкуючого електроприводу на базі перетворювача частоти ATV 340 у випадку реалізації замкненої системи регулювання за швидкістю.

A comparative analysis of the characteristics of a position tracking system, which is represented by asynchronous and synchronous mechanically unconnected electric drives, has been described in the article. The one electric drive operates in the Master mode and the other works in the Slave mode in such systems. An experimental stand of position tracking system, which consists of asynchronous drive and servodrive, is designed to perform a comparative analysis of the characteristics of this system. The asynchronous drive is based on the ATV340 frequency convertor and servodrive is represented by Lexium 32 C. The data transfer between the drivers is carried out by PTO/PTI inputs/outputs of the frequency converters. A solution of the speed synchronization between induction drive (ATV340) and servodrive (Lexium 32C) has been described in the article. The research of the influence of the ATV340 speed (frequency) controller on the accuracy and quality of the speed synchronization process has been given. Increasing to a certain value of the gain coefficient of the speed loop reduces the dynamic error of the speed, and the increasing of the STA parameter eliminates over-regulation and transient oscillation. Experimental researches have been shown that the ATV 340 frequency converter can operate in the position tracking mode in the case of sensorless vector control, however, there is a temporary delay of the drive response in transient acceleration and deceleration modes, which cannot be eliminated by using of the available software. The Lexium 32C in the position tracking mode can synchronize speed with high precision in both transient and steady state modes. It should be noted that it is advisable to conduct a research of the position tracking system, which is based on the ATV 340 frequency converter, in the case of using a closed speed control system.