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]

Откройте секрет - что изменит компенсация мертвого времени? Шим 4кГц - это 250 мкс. Величина мертвого времени максимум 4мкс. Как на медленный электромеханический преобразователь, которым и является асинхронник, может повлиять процесс, который закончится где-то в 60 раз быстрее, чем изменится фазный ток двигателя? Какой толк компенсировать процесс, который и так ни на что не влияет? Я понимаю, что это маркетинговый ход, деньги надо как-то зарабатывать, но вестись -то зачем?
----
Вибрации двигателя обусловлены его внутренней структурой. В теории управления систем есть такой раздел - устойчивость систем. Там доказывается, что устойчивость линейной системы определяется ее параметрами и не зависит более от никаких входных и возмущающих воздействий. Например, двигатель постоянного тока - идеальная линейная система- он или устойчиво работает при любых напряжениях и нагрузках, или неустойчиво. У нелинейных систем такая особенность отсутствует - их устойчивость может зависеть от всего - от параметров, от управляющих, от возмущающих воздействий, от начальных условий и вообще они могут иметь несколько устойчивых состояний и переходить из одного в другое. Так вот, асинхронник - это как раз нелинейный объект управления. Если вы сможете загнать его рабочий режим на линейных участок, то он будет в ее окрестности устойчив (вернее, квазиустойчив, пока рабочая точка именно там, где все более-менее линейно). Если не сможете - он или будет вообще неустойчив (непонятных гудения, неуправляемые разгоны и торможения) или будет мотаться между устойчивыми состояниями - это как раз вибрации, о которых идет речь. При векторном управлении, вы загоняете рабочую точку на линейных участок и двигатель квазиустойчив, пока рабочая точка где надо. Перемагнитьте его,например,и он вновь станет неустойчивым. При скаляре рабочая точка плавает по характеристике. У двигателей до ~5-7кВт -это все равно квазиустойчивый режим. Если выше - то как правило при определенных соотношениях частот тока и вращения, система теряет устойчивость. На самом деле, все определяется параметрами схемы замещения двигателя и конструктора об этом прекрасно знают и традиционно во всех промышленных частотниках имеется возможность пропускать "резонансные" частоты

Сообщение отредактировал somebody111 - Sep 7 2017, 21:11