Проблема при разработке частотного преобразователя, Вибрация 15 кВт двигателя на холостом ходу Опции

[RustemKZN]

Уважаемые коллеги, в ходе разработки частотного преобразователя возникли проблемы при испытаниях с 15 кВт асинхронным двигателем АИР160S4 (трехфазный, 15 кВт, характеристики здесь - http://electronpo.ru/dvigatel_air160s ). Никаких проблем не наблюдалось с двигателем на 2 кВт. Есть ощущение, что ошибка на поверхности, так что не буду сразу вдаваться в подробности проекта.
Двигатель включен треугольником, холостой ход, закон регулирования U/F линейный, 380 В соответствует 50 Гц. На частотах примерно от 10 Гц до 40 Гц появляется механическая вибрация двигателя (не связано с механическими деталями двигателя, т.к. пробовали и другой такой же двигатель, при выключении питания вибрация мгновенно пропадает), ток в фазах меняется по закону, изображенному на рис. (ось абсцисс — в мс, ординат — в А, частота 38 Гц ).

Если угловой коэффициент U/f уменьшить в 3 раза, то сигнал тока приобретает синусоидальную форму и вибрации пропадают. На номинальной частоте 50 Гц и напряжении 380 В, нет никаких вибраций и сигнал имеет синусоидальную форму. Пытались изменять частоту при старте линейно с различными постоянными времени от неск. секунд до минуты, эффекта не было. Включали двигатель звездой — он работал более плавно, но существенного изменения не было. Во всех экспериментах двигатель работал на холостом ходу.
Вопрос следующий: есть ли какая-нибудь особенность в управлении такими мощными двигателями. Благодарю за внимание!

[somebody111]

Если угловой коэффициент U/f уменьшить в 3 раза, то сигнал тока приобретает синусоидальную форму и вибрации пропадают.

это резонанс машины. Проблема решается алгоритмически: резонансные частоты надо проскакивать. А вообще проблема полностью исчезает при применении векторного управления. Даже самого плохого без адаптации. Но при векторном появятся ньюансы, которые зависят от области применения. Конкретнее - нужен датчик скорости и нужно знать параметры машины. Неточность в определении параметров машины напрямую снижает электромагнитный момент. Соотношение приблизительно такое - ошиблись на 50% в сопротивлении ротора = машина недодаст 50% момента. При погрешности более 50% будет потеря устойчивости.Это обычная ситуация - машина нагрелась, ротор нагрелся,сопротивление его выросло. Подобная проблема решается алгоритмом адаптации. И вот здесь начинается самое интересное- никто никогда даже не намекнет даже принцип, по которому он работает - коммерческая тайна. В лучшем случае в структурной схеме нарисуют цветной квадратик с надписью - "адаптивная модель". С датчиком скорости ситуация аналогичная - бездатчиковые приводы недодают момента. Это во всем мире такая проблема и до сих пор качественно не решена ни одним производителем приводов переменного тока (сделать вращалку, которая будет вращаться - не проблема, а чтобы момент еще номинальный держала- большая проблема). Самое простое решение в вашем случае - либо сильно ослабить поле (как вы сделали экспериментально,уменьшив U/f в три раза), либо пропускать резонансные частоты алгоритмически
===
С готовыми texasовскими решениями имеет смысл ознакомиться - это классические решения,которые расписаны даже в отечественных книжках, но без адаптации векторное управление - полная профанация из-за того,что погрешность измерения сопротивления ротора напрямую влияет на электромагнитный момент машины.Поэтому и нужно знать условия работы - если машина не греется или выбрана с х2 запасом по моменту, то можно не париться с адаптацией
===
Пространственно-векторным ШИМ, который упоминался здесь ранее не имеет никакого отношения к управлению асинхронной машиной - он просто позволяет эффективнее использовать напряжение звена постоянного тока и не более. Даже не имеет смысла напрягаться с его реализацией - texas даёт готовое решение и им надо пользоваться. Но там есть ньюанс,связанный с неподвижной системой координат (оси альфа-бэта). В нашей литературе ост альфа направлена вдоль оси абсцисс, а ось бэта -по оси ординат. В европейской и западной литературе они сдвинуты на 90 градусов против часовой. Т.е. в texasовская ост альфа - это наша бэта, а texasовская бэта - это наша альфа, умноженная на минус 1. Ну или не читайте отечественную литературу и делайте сразу по западной литературе. Тогда про поворот системы координат на 90 в программе можно забыть