Экспериментальное исследование процесса плавного пуска асинхронного электропривода турбомеханизма с преобразователем частоты

Асинхронный электропривод широко распространен в сельхозпроизводстве и отличается простотой, надежностью и невысокой стоимостью по сравнению с другими типами электроприводов. Значительные пусковые токи при прямом пуске вызывают механические перегрузки в рабочей машине, для уменьшения которых могут использоваться преобразователи частоты (ПЧ). В целях выявления закономерностей изменения переходного момента при пуске электропривода турбомеханизма при различных настройках преобразователя частоты использовалась экспериментальная установка, в которой динамический момент при пуске электропривода измерялся по величине смещения поворотной платформы при помощи упругой пластины с закрепленным на неё тензорезистором, оказывающей сопротивление повороту. Динамический момент измерялся при помощи платы аналогового ввода с АЦП, установленной в персональный компьютер. Для обработки результатов измерения применялось специализированное ПО платы ввода, программы MS Excel и STATISTICA. Выявлено, что степень снижения механических перегрузок в электроприводе зависит как от выбора закона изменения отношения напряжения на обмотке статора к частоте, так и от установленного в ПЧ времени разгона. Зависимость максимальной амплитуды колебания динамического переходного момента от установленного времени разгона носит экспоненциальный характер, что означает невозможность уменьшения механических перегрузок ниже определенной величины, зависящей от конкретной реализации ПЧ и электропривода. В процессе исследований наблюдалось максимальное уменьшение амплитуды колебания динамического момента в 10,2 раза, что соответствует установленному в ПЧ времени пуска более 0,4 с. Для турбомеханизмов целесообразным является использование закона изменения отношения напряжения на обмотке статора к частоте, имеющего начальный участок с уменьшенным градиентом нарастания напряжения в начальный период пуска, что дает возможность «сгладить» электромагнитные переходные процессы в электродвигателе на пониженном напряжении, пока происходит ускоренный разгон при относительно небольшом моменте сопротивления рабочей машины.