Sujuvkäivitid ja sagedusmuundurid (0)

TaIlinna Tehnikaülikool
Elektriajam ite ja jõueIektroonika instituut
Eesti Moritz Hermann Jacobi Selts
SUJUVKÄIWTiD JA
sAGĘDĮJ$MUUNDUREņ
rÕruu LEHTtA
...
'r'..
.,-.:r'i,,ili. 'r ".1
i '\Ļ 1 )-
'':' : .,. 'l
..-:
.- :ī-
Īallinn
1 999
Sujr.rvkäivitid ia sagedusmuundLrrid' Koostanud T. Lehtla. TTÜelektriajalrrite .ļa
iõrrelek1roonika instituut. Eesti Moritz Hermann Jacobi SeĮts. Taļlinrr,
l999. 90 lk'
Saaįeks
turrti seda kuį
Asünkroor1tnootor on tällapäeva levįtruinr.įa odavaim elektrirnootol'. Kaua aega
väga töökindlat, kLrid rįskesti juhitavat eiektr'inasinat, rrlis sobis vaid püsikiir'usega
töö1avatele ajarrritele. Kõige enatl] kastrtataksegi asülrklooittrtootot'it nritnresuguste
üldotstarbeliste rnasirrate nagu ventilaatorite, konrpressorite
ja pr"urrpade- aga ka ketassaagide'
puiduiröör,elpinkide jni. erioįstarbeļiste masitrate käitamiseks' Valdavait talitlevad
treecļ
Ļasinad püsikiiruset, ķuia protsesside optirrreerimise ja energiasäästu seisukt-:ļralt on
sageĮi
r'eguleeritrrine oļi veeļ
otstarbekas kiir.ust regtrleelida. Kuna asįįnkroolurrootori kiirr-rsę sujuv
kürnnrekond aastat tįasi väga tüiikas' lepiti ocįava lrįrma
ja iötlkirrcĮltlse iruvides erramikeĮ
julrtudel masitlate ebaīõhusa töö, rrradalanra kasuteņrri r,õi toodangLr lraļvetria kvaliteediga.
ntltudes tehnika-
Eclttsalrlnlud jõupooŲul-rtteļllikas, rnikroeļektroonikas, arvutt-lsteļrllikas .ļa
'lrat.r.tcles
ol] tänasel sr-rjr-rvl f'īr'rnad. KāęsoĮev iaittrrat
su"iuvĮ probleenr ide tį]1 \'ĮlS1 al]liseks.
@ T. Leļrtla , 1999 ' [email protected]
o TTÜ eļektl'ia_ianrite ja jõrrelektroonika iristitutrt, 1999'
Kopli 82, ialļirrrr, 70412
Tei. 620 37C0, 620 3102, 620 3104
@ Flesti Molitz Hert.nann Jacobi Selts. 1999.
ISBN 9985-69-016-8
Ttij tttikikoda. Koskl a 2l9,'faĮļirrrr
Teļ. 552 10_5
O TaļĮinna Tehnikaįįlikooli elektriajarnite ja jõuelektroonika irrstitttLrt
1. SISSEJUHATUS
1.1. Pooljuhtmuundurite ajaloost
Į952 Esitrrese gernraanuim-jõudioodi valnristanrine firmas Genetaļ Electr.ic
ļ953 EsinreserärritransistorivalmistatninefirnrasTexaslrlstrunrent
1956 Tįįristor'i ļeirrtarnine USA teadļase Joļrrr Moļli juhtirrrisel
1951 Firttla Sienrens valnristas Saksa Raudteele (Detrtschen Burrdesbaļm) maailnra
esitrrese ränidioodalaldiga veduri E 800l
ļ964 Pirlsiļair"rsnrodtlĮatsiooni põliirrrõtte kasutuselevõtt sagedusnlltltndurites
A. Schölrungi.įa H. Stemrr-rleri poolt
ļ968 Firrna Darri'oss hakkas tootļna maailnra esinrest laiatarbe sagedusmur-urdur-it
VLT _5, rtlis kaaļus 54 kg ja sisaldas 20 liitrit jahuitrsõii.
1911 Vektor-julrtirrrise põhirrrõtete r,äliatöötarrrirre Saksa teacllas Ij' Bļaschlte tloolt ia
ava ļ datn ne ai akir'i as S ienrerrs Zeitschri ft 1 97 1 . p.e.,1 51
i
1980 Fit't,'tzt Siernens hakkas rtaltnistanra uue põlvkortna .iõrrpooljtrhte SļPlvjoS
(S' i r:ltt ens P oyver
^ĮoS)
l982 lriI'rrta Danrlfoss lrakkas tootma õhkjahutuseqa, pr-rlsilaiusrtlcldulatsioorliea
.ļa
arraloogjrrĮitirrrisega sagedusnruutldurit VLT@ 200
ļ985 F-ilnra Sierrrens valnristas pr'ojekti ICE (ĮnterciŅ Experiment'uĮ) l'aaįlleS Saksa
raudteele rongi katse,rnudeli, rrrilļe esitluseļ saar,r:tati kiirLrseks 300 kn/lr.
1989 Firnra Dannfoss hakļias toottla digitaaĮuhtinrisega, pirlgevel VVC (voliage vector cc.rntrol) sagedusmuundurite sarja VL'f@ 3000
r,õimsusteįe 0.75...250 kW.
Sisukord
i, SISSEJUI_IATUS 3
1. i PooĮuhtmuuttdurite ajaloost 3
t Ą ii'
ļ .2 ĮJ įciorobleerrrid 5
i.: Sagedusnruuncļurite põlrimõisteicl ja onradusi 1
ļ .4 Lįįlri stootori ga asįhrkroorunootori onradusi 9
1.5 Sįįnkroorr- ja reluk1antsmootorite oirradusi T1
2. ASÜNKRooNMoo]'oRITE xa.tvtttls' PIDURDUS JA
KTTRUS E REG U LEE.RIMINE 20
2. ļ Käivitus 20
2.2 Piduldus 22
2.3 Kiiruse reguieelimine 23
3. MOOTORI JA MUTINDURI KAITSE 3t
3. i ÜĮdpolrirrrõtted 31
3,2 Ebar:ortrlaaļtre talitļLrs ja rnootor.i kurmrenemine 32
3.1 Kaitseaparaadid ja nende tumusjooned ?'l
3.4 Plogranrnreeritavad kaitseaparaadid 39
4' SUJUVKÄnztlņ 42
4. l L]lcļonladtlsecį ja kasrrtainine Ī-
,1)
4.2 Ehittts ja tööpõhirnõte +J
5. SACiEDUSĪ\,IULjNDURID 48
5.ļ Ehitus ja tööpõhinrõte 48
5.2 Sättepar'ameetrid 52<.]DUzuTE ANDMESĮDE 68
7. ELEļ 7. 1 Sageciustrru'Ltltdut'i taļitluse iseärasr-rsed 1Į
7.2 MLrurrduri elektronraņetiline ühildrrvus 12
7.i l\4uunduli paigaldussoovitusi 15
1 .4 P1kad kaabļid tb
8. SAGEDUSJUĮ-ITļMISEGA AJAĪ\,Iļ VALIK 19
8. 1 Lįilrisrootoriga asįhkroonmootori j a sagedusrlruundttri va ļi k 10
8.2 Sagedusinuuttduri taļitlus koos įįhe mootoriga 83
8.3 Sagedtrsnruutrduli talitĮtrs koos trrootorite rülrnraga 84
8.4 MLrud ajarrri valikr.rga seotud probleernid 85
KOKKUVÕTE 89
Kasutatr-rd kiriandus 90
Sagedusjuhtimine on traditsioorriliselt ette rrähtud tnootori monretrdi, kiiruse või võlli
pöördentrrga (asendi) juhtimiseks avatud või srrletud juhtimisalrelaga süsteemides tirigirrrusel,
et väĮurldsuurust reguleeritakse sulrteļiselt aeglaselt ning lrrootor töötab pearrriselt
püsitalitĮuses, Suletr"rd juhtimisahelaga stisteernid võimaldavad võrreldes avatud siisteerrridega
suurendada oluliselt väĮundsuuruste reguleerimise täpstrst ning parandada nrõrrevõrra ajami
dünaanrilisi rräitajaid, nõnda et ajamit saab kasrrtada ka toitepinge trrätgatarlate
fluktr.ratsioonide rring nruutļiku koormuse korral. Sageduse muutttnrise kiirus ehk kiirendus-
ja aeglustusrampide kestus on tavaļise sagedusjuhtimise prrhul aga rangelt piiratrrcl.
DünaarniĮised protsessid võivad kergesti põhjustada mootori vääratr.lmise, S. t. tööpurrkti
nihkumise üļe vääratuspunkti' mootori seiskumise või teņra taļitluse väikesel nll
"rooū1amiskiiruseļ'' koos suutte kadude ja mälriste tetnperatuuri järsu tõtrsuga. ķ\encįeļ
põhjustel kasr-rtatakse tavalist sagedusjuhtirnist peamiselt pi.isikiirLrsel töötavate või "aeglast''
kiįruse reguleerirlist nõrtdvate nrasinate nagu pumpade, '",etttiļaa.toiite ja korlrpreSsorite,
käitarrriseks.
Mikroprotsessorteļtnika kasutuselevõtt on võimaldarrud tänapäeva juhtirnissüsteenrrc]eS, Sh
ka elektriajarlrite jLültinrisel rakendada kõige uuemaid juhtirnisrrreetodeid' Traditsiooiriļise
süsteeltrį väĮurrdi ehk vea jär'gi julrtirtiise aseulel r'akendaįakse üha etlaĪn lllootorite
nratenraatilise rrrudeli järgi jr"rlrtinrist rlõi hoopiski inimese irrtuitiivseteļ teadrnisteĮ põlrinevat
irrtellektr"raalset jrilrtirrrist. Tänapäeva elektriajamite puhul täherrdab mootori nrLrcleli järgi
julrtirnine eelkõige vahelduwoolumasinate vektorjuhtinrist' Nirnetus "vekl.otjuhtinritre"
tuleneb sellest, et jrūltirniseks vajalikktt infornratsioorri tnootori olekti kohta saiiclakse tena
rnudeĮi järgi Įeitud vaļreļdr"rwoolu. -pinge ja nragnetvoo lretkväärtustest. tnis tnitnteiaasiļises
sįįsteenris kir'įeldavad vastavaid pöörlevaid vektoreid. Seepär'ast täļrenclab nintettts
vektorjLrhtirrrine eelkõige juhtirnist nragnetväĻa pöörleva sutļnavektori järgi. Siit tLrĮerreb ka
r-tlõiste - juhtirrlirre väljasuunistuse järgi (fieĮd orientatįon contraĮ). Võrdluseks r,õiĮ"l tavalisį
sagedusjuhtinrist rtimetada ka skalaarjulrtimiseks, sest seljuhul toiltrub juhtimine sagedr.rse ja
pirtge efektiivväärtr"rse järgi' ilis ttrõļetrrad on ajas rrrõõdetavad keskrrrisecl suurusecļ.
Asütrkroonmootorite vektorjulrtinriseks kasutatakse samrrti sagedusnrLlurdureid, kuįd rrende
nruundurite jrrhtinrisalgot'itnl eriireb oļuliseļt tavalise sagedusjr-ūitirrrise algoritrrrist. MLrcļelite
ļ nruunduriteS Stļure jõudlusega ,mikrokorrtrollereicį. Vektorjuhtinrine võimaldab ļuua
asünklooirajanri jacrks niisugr"rse jūrtimisalgorittni, mis murrdab selļe teļrrriĮiste näitajate
pooiest võrreldavaks kõige Sįlurema toirnekiirrrsega alaĮisvooluajamitega. SeepärasĪ saab
vektorjuhtimisega astūrkroonajarrreid kasutada elektertratlspordivalrendite, ļifĪide. tööpinkicle,
robotite jt. diinaanrilise koornrrrsega ja pidevaĮt muutuva kiirr"rsega masinate käitanriseks.
1.3' Sagedusmuundurite põhimõisteid ja omadusi
Enamik tänapäeval kasutatavatest sagedusmurrnduritest kuuluvad alaļisvoolu vaheli-iliga
muundurite hulka (vt. põhirnõtteskeenr joonisel l.l). Muundur' koosneb mittejuhitavast
kolrnefaasilisest sildaļaldist (bridge rectifier), alalisvooluahelasse lįįļitatud filtrist (vahelülist)
(DC Įink) nirig valreldist (inverter), kus valdavalt kasutatakse transistore. Sageclusrluuncļur
lülitatakse eļektrivõrku jadamisi lüiitus- ja kaitseaparaatidega. Väiksemate võimsuste (a|la 2
kW) korral võib toitealaldi oĮļa ka įįhefaasiline. Muurrcltrri vahelüliga cln rööbiti ühendatud
pidrrriĮülitist (brake chopper) ja pidurdustakistist koosnev pidurdusalrel. Konstarrtse või
reguleeritava pingega vahelüli puhul on tegemist sagedusmuunduriga, mis töötab
pingevahe|dina (VI, voĮtage įnverter). Kui lroitakse konstantsena või reguleer'itakse valreļüli
voollt, on tegetnist sagedusnrttunduriga, nris töötab vooluvaheldina (CĮ c1ļrrent įnverter).
Muundurit juhtitakse vaheidi transistoride tüürirriisega. Reguleeritava arnpiituudi ja
sagedusega väljurrdpinge saamiseks kasutatakse pulsilaitrsmoduļatsioorti põliirnõtet. Seejuures
saab pinget teguleeri sõltrrb iiii rrrur-urduri r.aļreļüli pingest kui ka pulsimclduļatsioorri iseärasustest, Sagedtrse
t'eguleelimispiirkond on elektriajamites tavaliselt vahernikus 0...100 Hz, eliotstarbelistes
ajamites ka sLĮurenl' Muutldtrrite väljurrdpinge reguleeritniseks kasutatava pulsilairrs-
rrroduiatsįooni sagedus (kandevsagedus) valitakse ļ0...100 korda SįtĮļrem kui pinge põhi-
harrrroorriļise sagedus. Tihti kasutatakse aga veeĮgi suttremaid sagedusi. ttt. et väheridada
nrttundut'i nrįila rrõi elektror-nagnetilisi häireid. Elektrirnootoris rting toitenlurrttclul'is tekkivad
kaod orr r_n inirnaal sed teatud optirrraalsei modulatsiooni sasedrrseļ .
Alaldi Filter Pidurdusahel
ą-l
" l
"f1 3-un
joonis l. l. Alalisvoolu vahelįįļiga sagedusInuutrdut.
Sagedtsnrr"tunclurite julrtirrlissiisteetrre täiustatakse pidevalt ja trerrde aļ'engĮļs võilr täheļcļacļa
alĻ ärgnevaid tendentse.
Seadmete ja funktsioonide süt'enev integreerumine. Mikroprotsessorjrrlrtilrrįrre r,õitnaldab
tarkvaraļiselt lahenrlada kõikijrrhtirnisülesandeid, sh. nii mtttmdlri krri ka sagecltrsjrrlrtirrlisega
ajanli energiavahetr"rse ja kaitse nirlg isegi telrrroloogiapr'otsesside järjerrdloogikaga seotud
įiiesalrdeid. Seepärast võib sagedttsmuundurit vaadelda komplektse.iuhtseaclrlrenA, I-ttiS täidab
nii nruurtduri kui ka programĪneeritava korrtrolleri įįļesarrdeid. Muurrdurite progralnl}leerimine
ja juhtinrilre toinrub rnerrįjįicįest valitavatę käskude ja eriftlnktsioonide täitrrriseks ettenälrtud
alanrprogrammidega. Uute nluundurite tarkvara täierrdatakse pidevalt trritmete
lisafunktsioorticlega. nris varasemaiel muunduritel puudusid. Kuna niii-idisaja tööSiĮĮssįisteernicl
põhiirevad aildirresidevõrkudel, on uuemad sagedusnruundurid etterrähtr-rci taļitluseks
tööväĻasiiiridega. Lisaks paindlikule kiiruse reguleerimisele tagab sagedltsnruundur l mootori tõhusa kaitsc.
Kõik ideed tarkvara kaudu praktikasse. on saabutrud aeg, nril õpikute ja monograafiate
kaante valreļe kcgutud teoclriad leiavad üha enam praktilist rakendamist ja teadusideed
realiseeritakse seadnrete tarkvaras. Jtrba täna võib väita, et sagedusmttundurid on valmis
lahendatna kõiki neid ülesandeid, mida kirjeldatakse elektriajanreid käsitļevates õpikutes ja
telrnikakirjanduses. Sagedusmurrndurites rakendatakse üha laiernaĮt rnitmeid automaat-
juhtimise nüüdisteooria saavutttsi nagu hägusloogilist julrtirrrist, isekolrastuvat elrk
adaptiivjuhtinrist, objehi rnudeĮitel põhirrevat juhtirrrist jne. Vaheļdtrvvooluajarrrite
vektorjuhtinlille, mis veeļ 9O-ndate aastate alguses oli reļiniļine rtudissaar,'utus. on tätlastes
muutrdurites juba laiaļt kasutusel.
Muunduri kasutajaliidese poolt loodud mugavused tlraksavad. Mur.rnduri furrktsiolraaĮsed
ornadused ja tenra kasutajaliidese täiuslikkus ei prttugi olla omavalreļ kooskõlas. Trrrg surrnib
tootjaid alandama tnttuttduri hinda ja sageli tehakse seda kasutajaliidese arveļ. Seeuures
väherrdaiakse juhtrruppude ja tälrt_numbęmäidiku koļrtade arvu (3.'.5-ni). Har'vad pole
juhtumid, kus kasutajaļiidese näidiku 7-segmendilise nr"irnbri igale segrrrendile on onristatud
rningi kindeļ väljrtlidfunktsioon, rrt. kindla sigrraali olenrasolu, vaStav riļikettttrnus vttrs.
Mirrgist n]UgavLĮSest ei saa sel jtrlrul juttugi olla, sest nende "kriipsukeste" ja "konksttkestega"
sr-rhtlerrlirre nõLrab pikka õppirrrist või kasutusjuhendi pidevat lappamist. onraette ļ nruidugi ka See, kas kasirta.jal on rnuundurit üldse tilrti vaja ünrber progl'an]ljleericla ja piisab.
kui sellega tegeleb nlõtri nruundurite paigaldarrrisele ja hooļdarnisele pülrendrtnud t-irma.
Täirislikr-rrna ja kallirrra kasrrtajaliidese puiruĮ valretatakse infot kņvarile iltluvate
įiļdarltsaadavate tekstidega, kusjuures suhtlenriskeel cn valitar,. Veelgi paindlikr"rmat
suļrtlenrist tnuttndririga r,õinraļdavad aga arvutiliides ja vaStav kasutajatait kvara' rrrilļe
rakettdanriseļ saab arvlrti ekraanile tuua kogu ntuuttdltri, ajarni või telrttoloogiaprotsessi tööd
pttudutava info, sh, tarbitud errergia tnaksumuse, võinlsuse, pinged, vooļud, töötsüklite
(toodete) arvu jne. Kuigi muundureid tootvad firrlad tamivad kasr"rtaja soovi korral vastava
tarkvara. võib nįisuguse tarkvara hirrd olla nrõnikord surtrenr krri rnurrrrduriļ.
1.4. į_ührisrootoriga asünkroonmootori omadusi
l.4.I' Võrgutoitel asünkroonmootori tunnussuurused
Li-ilrisrootoLiga asüttkroontitootori peamiseks eeļiseks alalisvooļrrlrrootorite, siinkroon- ja
faasirootor'iga asĮirlkr'oorttiiasiIrate ęeS on liikuvate korrtaktide (koliektori r,õi kontaktrõngaste)
pttuclutnine ja sellest tuļetrev ļiļrtne elritus, väike ļlind ja suur töõkindļus' Liļitrie eļritus ei
täherrda aga tnootorts įoinluvate fuüsikaliste protsesside ļiļrtsust. Pigeiri vastupi liihisrootoriga asįinkroonIirootcr on oļĪ1a oletltuseļt kõige keerukatla tööpõhimõttega
elektrinrasitr. See keeruktts on tingitud staatori ja rootoriaheļa pidevalt nlttttttllu ast
induktiivsest sidestusest, nris omakorda põhjustab seal toilrruvate elektrrrrlragrre tiļiste
protsesside tnittelineaaIsuSe' l,isaks seļlele avaldub sur"rre ristlõikepirrnaga rootorirnälrtses
vaļrelduwoolr-ralielatele iseloornuĮik voolu väĮatõrjunrise eļik pirrnaefekt, nlis teistes
elektrimasiuates praktiliselt puudub.
Asünkroorrnrootori rrrehaallilise karakteristiku kuju sõltub suurel rnääraļ rootori ļįįhisrrrähise
ehitusest, eriti aga rootori uurete kujust. Lihtsustatud arvutustes seda sageli ei aruestata ning
arvuttrslik nreļraanilirre tutltrusjootr vastab tegelikule vaid nimikiirusele lähedases piirkoruras,
s. t. vääratrrslibistusest väiksernatel libistusteļ. Arvutuste aļuseks võetakse enamasti
ühefaasiline aseskeem fioonis 1.2). Täpsustagem, et aseskeem on objekti eļektriline tnudel,
mis iseloomustab seda eelkõige teatud vaatenurgast, ttt. elektrilisest ja rnehaanilisest, jättes
osaĮiselt kõrvaļe tnultcļ objekti puudutavad firüsikalised, Irt. soojttslikLrd nähtr-rsecį.
,s , \s Ls t- lr
Rr/ s
Joorri s ] . 2. Asįįnkroonmootori ļi Įrtsustatud aseskeenr
Aseskeemi parameetrid on:
,R, - staatorimäirise aktiivtakistus,
Į, - staatorir-rräh is e pr"ri stel,oost iingitud puisteirrdr"rkti ivsus,
L r, - mootari põhiindtrktiivsus,
Į,. - t'ootoI'inrähise puistevoost tingitud puisteirrdukIiivsus,
R. - rootoriniähise aktiivtakistus,
Ā _ õliupilu eļektronrotoorjõud,
,' _ rootcrri ļibistrrs staatorivälia suhtes.
Aseskeerni koļraseļt on rootoris elalduv energja võrdeļine võimsusega takistrtsel R,.A. TegeliĮ I'ootori errergiakadr"r võrdub aga võimsusega takistil ,R/"' Nende kahe sltttrttse l,ahę iseļoo-
nrustab l11ooįoli eļ
Pn,ch= 3/;Ļ
.(R,. ) . /t-s) (ļ.I)
;-Rl.):mIĮR,l., J,
kits nr on staatoritnähise faaside arv.
Mootori pöördenrornendi saab aryutada valemiga
P.....,. [l-s)
T= :-ļ]]9ļl'
(.t)
= m/!" n,.l:|'
' \
t o. (1.2)
kus rr; otr lootori nLrrkkiirus. Rootori nurkkiirus otl arvutatav vaļenrisa
a = 0r(1 - s) =2n' f(1- s) I p, (1.3)
kus al, on rootori sürrĮa'ooirkiirus ja p pooluste arv. Järeļikult, nrootori pöördert_rottrendi saab
avaldada ka aĮĻärgneval kujLrl
T= Pn' ļ?' Ļ (1.4 )
2r.f s
kus rootorivoolu saab arvutada vastavalt aseskeemiļe.
Rootorimähise pirulaefekti tõttur jaotub vool rnähise lattide ristļõike ulatuses suurematel
sagedrrstel ebaühtlaseļt. Mootori käivituse alghetkel on rootorimäliise sagedus ntaksimaalne ja
väherreb edaspidi koos libistusega. Nimitalitluses on rootorivooļu sagedus väike, tavaliselt
vaid rnõni herts. Seepärast avaldub piruraefekt pearniselt käivituse alghetkel, vähendades
rootorirnäļrise lartide efektįivset ristlõikepinda ja suurendades sellega rnähise takistusį. Seega
į0
toitnub käivitusel rootoritakistuse automaatne suurenemine. Võrdluseks võįb öeļda, et
faasirootoriga rnasinates lülitatakse käivitarnisel rootoriahelasse lisatakistus. PiruraefeĮcti nrõju
ja ühtlasi ka mootori käivitusmoment on määratud rootori uurete ja lattide tistlõikepinna
kujuga. Suurenra käivitusmornendi saamiseks on lįįhisrootoritel stigav- või kaksikuurded
fioonis 1.3).
Si.igav- ja kaksikuuretega lülrisrootoriga asünkoonmootori rrreltaanilise karakteristiļttr
atwutanrine otr võrdlemisi tįįlikas. Mitmed autorid soovitavad seļleks aseskeenri. ktts rootorit
iseiootnustatakse jaotatud paratneeritega. Joonisel 1.4 näidatr"rd aseskeemi soor.,it-ab firtna
''BaĮdor'' ortra vektorjulrtimisega ajarrlite nrootorįte karakteristikute arvutamiseks. kusjuurcs
teatucļ nrootorite kohta antakse kataļoosis kõik aseskeenrį oarameetrid.
H-=-
Joorris ļ.3. Asįįnļc'oonrnootori lįihisrootori sügav- ia kaksikr-r'Lrrcļed
D
,.s !^ Lrt L12
/s -5 Įr lr.
R1/ s R72/ s
R.i s
Joonis 1 .4. Lüļrisrootoriga asünkroorurrootori täpsustatud aseskcent
Jaotatud rootoriahela paran-reeūite määranriseks on TTĮ] elektriajamite ja jõuelektr'oonika
institutrdis väĮja töötatud hägusIoogilisel aproksimeerimisel põhirrev nretoodika Ill. niida saab
teadaoleva lnehaanilise karakteristiku puhul rakendada kõigi lüliisrootoriga asünkroon-
masitrate aseskeemi parameetrite määramiseks. Näiteks, AS Voltas toodetava 7,5 kW
võimsusega 4-pooluselise mootori I32M4 täpsustatud aseskeenli kohta orr leitud järgnrised
paranleetrid: Är:0,23; 1,.r:0.0038, L,r:0,l7; Lr:0,00i5; Ä,. = 0,065, ]'r2:0,0047
R11:2'4; R,.2=0,28. Mootori nimitoitepinge on seejuures 220 v, ninliļibistus 0,033;
nimikasutegLĮT ņ: 0,88 ja cos rpn:0,86.
ll
Täpsustattrd aseskeem aryestab täįelikurnalt pirrnaefektist tingittrd rootoritakisttlse sõļtuvttst
libisttrsest. Vclolude jagurierline aseskeemi rootoriaļreļa kahe haru vahel ning voolude jaotuse
nrltutunrine sõlttrvalt libįstusest irniteerib analoogilist pirrnaefektist tingittrd voolude
ür-rrber_jaotr-irrrise protsessi rootorinrähise varrastes. Teadaolevate parattreetrite korraļ
võimaļdab toodtrd aseskeenr küļļaļdase täpstrsega vžiĮa arvutada ltil-risrootor'iga
asįinkroonnrootori trrehaatrilise elrk kiiruse-nromendi-tutrtrusjoone fioonis 1.5). Nagu jooniselt
näIra, võib lįįhisrootoriga asürrkroonmootori rrrehaanilisel tr.rnnusjoonel oļla roļrken-r kui üks
nraksimtrnrurrnkt. Enarrrikul jūtudel on teine maksimunrpr-rnkt ļnootol'i vastĮliįiļįtĮĮStalitluse
aļas elrk kiiruse-motnerrdi tasandi kvadrandis, kus libisttts s ) 1 ja vaid ļrarvadeļ jtrlrtudel on
rnõļernad nraksimrrmid esitneses kvadran trlonrendikõvera rlriirrimunrpunkt (sadulpunkt) on aga tavaliseit esitrreses kvaclraIrdis rring
rrrõjtrtab oļuliselt mootori käivitusprotsessi. MinirrraaIse mometrdi T,,,i,, väät1lisest sõļtttĮr
ntcotori koormatavus käivitanriseļ.
Erranrik asünkroonmootoreid tootvaid firmasid annab kataloogides mootol'i tttoIrlettdi StĮuruse
ninrįtltonrerrdi suhtes kolnres punktis, s. o. tnaksitnaaļse nromerrdi Tnra\jT,1' rliiIrintaalse
lriotrrendi T,nr,/T, rring nrrllkiirusel arendatava käivitusrr,orrrendi Tķ;iir/Tņ. ļ-isaks seĮļele on
kar'akteristiktrļ rrirrrilibistuseļ s, arendatav nitnirrrotrrent T'n ja sįįrrkroorikiirLrs C0!; kus
trtontent võrcįub nulĮiga (7':0).
Asįinkr'oontnootori nrehaarrilirie tunnusjoorr võib olĮa veelgi keerukanra krļrrga. ktti nrootori
iööd rnõiutavad vooļude kõrgerrrad lrarrrrooniļised või rrläļiiste ebasütttttleetr'ia. Seļļe įõttr-r võlib
nrootori ntotltent rrrõrreĮ ļibistuse väärtusel sadulnronrerrdiga võt'r'eļdes vee1gi väheneda.
Seejtrtrres tekib oht, et käivitrrsel või koornrttse nrurttumisel jääb nlo01Oļ'įöõle allpoo1
väĮir'attispuitkį rrtl. ttliltttatlriskiįrusele. Mootori sįaaįorivooļ orr sel juhtri r,ätii stiLtl. tuootori
tetlpet'atutĮr tõuseb kiirestija vajaliku kaitse puudrrnrisel võib rnälLis läbi põleda
otsevõrktt1įįl.ituses asįirtkroontrroototi talitĮus ol1 rnääratucį masina nitrlir,õitllsttse I'n ja
staatorinrähise poolr.isepaar'ide aļ'vuge' Masinat iseloonrustavad alljärgtrevad põhiclnradtrsed.
n Suur kāivittrsvool ļķairĢ.''] I), kus ļ, on nrasina nirnivool.
* Käivitusmoment Tktii''(1 ..3 Tr), ktts Z,z ort nlasitla nitnimonrettt.
. Mitteiil-ieaalĪe kiit'use-niotrrendi_tururusjoon.
" I-įbistus trinrinromendi pulrirl on2'..8 oÄ'
o Nllasina lubatav įiiekoorrntts nlornendi järgi ol1 Į,6..'ļ,8 T11 või 0,'i T,l1ĮĮx' Suuretla
koorntustrrotnerrdi puhul võib rnootor vääratuda; siis kiirus välrerleb iärsLr]t lring nrootori
llrähised lrakkavad väga kiiresti ohtļikult (10...30 s jool . Piiraiud ltilitussagedr-rs, s. o' nrasitta soojenenrise seisukohalt lltaksinraaļse lt ļubattrd
käirlituste atv tttrutis' mis sõltub käitatava masįna Sum[Iaar'Sest iner1sirrromendist.
Asįirrkroonniootori põlrilised tururusjooned on näidatucį joonistel 1.5 ja ļ.6. Joonisel 1.5
kujirtatud kõver vastab sLturendatud käivitusrnomerrdiga ja suurerrdatud libistrrsega nrasinale.
Joonisel I.6 esitatud kõveraid võib käsįtleda kui asünkroorunasirra üidisi tttnnLtskõveraid. mis
konkreetse Inasina puhrrl võivad esitatutest oluliselt erineda.
12
t/tn,1T/Tn
r ļ -\-l
Vääratusmoment Tr", l
I
"'"1 Käivitusvool lu*u
4,0t ļ
ļl
2,0
Käivitusmoment Tu'u
g,oĮ r's _i-----l
I il
|T'n
z,o Į r,o
ļitt --ļ
ļ
l-l
I
r,o -f c,s
o ļo
0
1,0 n/n rt
Joonis l.5. otscrlõrkuĮūļinrses lüIrisrootoriga asüttkloonmooįori kiįrtrse-tlrotlt:ncįi-
j a kiiruse-voolu-tururus-i o,rned
l/i n, s/sn
t?, cosi?
1,C
0,9
0,8
0,7
0,6
nĘ
na
0,3
0,2
0 0,25 0,5 0,75 1 ,0 1 ,25 1 ,5 P/ P rt
Joorris ļ.6. PüSitaļitlrrseļ lįįlrjsr'outorig, asünkroonmocrtori voolu, iibistuse, cosro.ļa kaSLļįeguri
sõļįtvus koonrrusest
1.4.2. Sagedusnruundrrrist toidetava asünkroonmootori tunnussuĮlruscd
Asįinkroolrmootori kasr.rtusvõimalrrsed laienevad sagedusmttundur'ist toitrriiseļ rnärgatavalt.
Õigesti vaļitud trrootorį ja sagedusmuunduri puhul ning kui nluutrdttr talitleį) optirrraalseĮt.
võib sagedrrsjulrtinrisega ajanrit iseloomustada alĮärgnevate omadustega.
o Käivitusvooļ ol1tavaliselt kurri 1,5 1, ja selĮele Vastav käivitusrnotrtetlt ļ ,2.'.1,5 Tn.
. Koormusmonrencįist tirrgitud kiirusę vähenemine on l ...3 % nimikiirr"rsest il,, ning sõļtLrb
libistuse kompenseerimise ulatusest ning reguleerimispiirkonnast.
o Masina lühiajaliselt lubatav įįlekoormus mornendi järgi ulatub kurri ajarni piirrnomendirri.
Kui rnasirrat toidetakse sagedusmuutrdurist, siis vääratumise ohtu pole.
ļ3
. Käivitamine ei põhjtrsta masina ülekoomrust, sest sagedusmuunduri kasutanrisel töötab
mootor pidevalt stabiilse koormuse piirkonnas ja vool ei įileta |,5 ļt1.
' Kiiruse reguleerirrrispiirkond on enanrasti l...20 nirrg sõĮtub nrasitla ninrikiirusest ia
_võimsusest. Krrį masįna jahutusolud on väikestel kiirustel
halverlraci. siis vaheneb įl
juhul ka masina ļr"rbatud koormus.
c Sagedusjuhtirnisel võib suurtel pöörlemissagedustel nii verrtilatsioorrįniįira kui ka
pulsilaiusmoduļatsioonist tingitud nragrretiline rnįira suureneda, eriti kLri
pulsilaiusrnodulatsiooni sagedus on kuuidesagedusribas (0,5...8 kHz) ia seeiuures ka
suhteļiselt väike (aila 3 kHz).
Sagedusnrtrundurist toinr;set saab ajam töötada nrootori rrimikiir'r-rsest suuretrratel kiirLrsteļ.
Seejuures r'õib moottlri toitepinge sageduse suurendamiseļ įile rtinrisageclurse jääcta
konstantseks või suureneda võrdeliselt koos sagedusega. Kiirirse sttltretrcļatnisel üļe nrootot.i
rrilrrikiirrrse tuļeb alati arvestada nrootorile lubatud nraksimaaļkiir'ust' Eriti oļulilre on lubattrcl
kiiruse kontroll 2-pooir-rseliste mootorite puhul.
l.4.3. väljatugevuse välrendamine nimisagedusest suurematel sagedustel
Kui rnootori toitepingc sageduse suurendatnisel üle rritrrisageclr-rse jääb korlstatitseks. hakkab
nrootori 'zool ja järelikuit ka rrragnetväĮa tugevus vähenetna. Seepärast tiltrtakse antucl
t'eguleerilrrisviisi kiri kiirtrse reguleerimįsena välrerrdatucį väljatLrgevr,r.go. Ninrikiirrrsest ja
rrinrisagedusest allpooļ arerrdab mootoļ' kottstantset nrotrrentį
.ja toitepinget trruucletakse
ligikaudrr sagedusega võrdeļiselt. Kui rrirnipirrge ptūrrrl toidetakse rrrootorit teįiud arv-r-rtttslikr-r
sagedr-rsega, siis llirnetatakse vastavat sageclust ajarni põirisagecluseks (brl'te j"cc1t-tctlcy).
Paljudel juhtirdel langeb põhisagedus kokku nrootori ninrisagedLrsega. Põllisaģedusest
suurematel sagedustel ļrakkab mootori väljatugevus väļrenenra (mtttttutltatrr pirlge ja suirreneva
sageduse tõtttr), r-lris ornakor'da põhjustab mootori momencįi l,äļlenetrrise l.liiLusį
suu.enetnisel
fioonised 1.7 ja I .8).
u/u n
Į' consį * Ųn
r 7,-1
i
1..
r-l ļļ
ļ
+-
/ir
^
-ļ_--l
lļ
0,6 lļ
0,57 Un _+ļ
l
1ļ
Q,4
0,2
fpAni = 50 Hz
0
0 10 40 70 B0 87 tlzrt/n,
Joonis ļ.7. Sagedusmuunduri pinge lineaarne sage
T4
"n
T/T
fpõn1 = 50 Hz
ņ
,,0
I
I
I
1.5
I
I
I
i
1,0 _l I
I
ļ
n?
I
-i
iļ
I
87 Hz n/rt n
Joon.is 1,8. lt4,lotori kiiruse-mcnrendi-tunnusjoorred sõituvalt toitepingest.ia sagedussest
ļ.4.4. Koņstanfse irlomendiga talitlus kuni 87 Hz sageduseni
Sageclusjulrtinrisega ajanii põhisagedust võib rrrõnel juhul surtretrdada kurri V3 kor'da. Kui
mootori nirrrisageclus orr 50 Hz, siis võib põlrisagedus olla kuni .5(t x ri3 =- 8j Hz. Kurra 50 Hz<īorisäIjacle prrhul toodetakse SuuJ:ell1a (tile 4 kW) võinlsLļSega
rnootoreicį ka sutreniale toitepingele, trt. pingele 400 l690 V. Neride nrasittate puhul pole
võinralik rakerrdada põhisagedttse suuretrdarrrist kuni 87 Hz. See1lärast tlrleb jälgida, et
suurendatucl põhisageduSega ajarnites kasutataks vaid 230 / 400 V rritrlipirlgega rnootoreįd.
Pinge ja sageduse r,õr'deĮisel suurendanrisci 50 Hz kuri 81 Hz ļaierreb ka tnootot'i konstarrtse
momerrdiga tööpiirkorrd kurri 87 Hz trirrg mootori võinrsus suuretleb seejuules nirrri-
võimsusega võrreļrise
piirkondadesse. Sarrraselt asütrkroonmootorile asuvad LĮĮĮI'eteS valtralunliilriirrnist
Įįrlrismähised. Need nlälrised toirnivad ainult asünkroontaļitļuse pulrul. Sürrkroorrtaļitluse
korral lįihisnrähistes voclu eį indutseerita ja masin ei ergutu. Staatorirriälris peab arendanta
rootori nragneetimiseks reaktiivvõirrrsust. See on rootori õhupiĮu tõttu väga suur, sest õhupiltr
määrab nii nrasina r,õitrrsusteguri kui ka kasutegr.rri väärtused.
Reluktarrtsntootor'i sįįnkroontalitluse eeliseid kasutatakse grupiajanrite pr"rltrrl krrs nõr.rtakse
odavat sürrkroonliikunlist. Mootorid ühendatakse süsteemi lattidega nirrg neid toidetakse įįlrest
ja samast sagedusnrulrndurist. Reluktantsnrootorit ei saa siiski tööstuses rltassiļiselt kastrtada'
sest tal on rida oļulisi purrdusija kasutuspiiranguid.
'K/ ' \
T/T
','n Vāāratusmoment T.",
5,0
4,0
an
Käivitusmoment Tķ5iu
an Nimiv'ool t,' jä
xaivitusvoĮt tķ61u
nimimoment Tn
1,0
U
0,5 1,0
Joonis I. I I. Reluktantsmootori kiiruse-r,o,rencli-tunnus.iocln
Joonis l.l2. Neljapooļuselise reļuktantsmootori rootori ristlõikepind, millel on näha 4 radiaaļselt
asetsevat su]ęfud uuret (a) ja staaįori maņetvooņ srtunavad siseuurded (b)
Suur reaktiivenergia tatve, mis sõltub pooluste atvust ja masina võinrsusest.
otsevõI'kuļü]ituses on reluktantsnrootori võirnsustegur cos rp = 0,4...0,5
: -ia kasutegur
ņ 0,_55...0'8. Järelikult ttrleb relr-rktantsrnootorit toitva sageciusntuunduri võitltsLts valida
välrenraļt 60 o/o surrrenr kui sanra väĮultdvõimsusega asünkroonmootori pulrul.
Reluktantsrlrootori lubatav ülekoornrusmoment on ainult 1,2Tn. Kui tegelik ļIoment
on
suurelĪ, siis mootor vääratub sįįnkroontaļitlusest asünkroontalitiusse (ū. joonis l2).
Mootorit saab viia tagasi sünkroontaļitlr-rsse ainuļt koormusmomęndi väherrdanrisesa aļļa
l8
sünkroonseerimisnromenti Tsįjnkr (puĮĮ-in nlontent), nrilļe puhul nlootor siircįub
asünkroontal itlusest tagasi sünkrootltalitļusse.
Reļuktarrtsnrootoriga ajarni välise inertsirnomerrcļi väärtus on piiratud ligikaudu
3...6.]M.
Järelikrrlt. niisugust ajanrit saab kasutada suhteliselt väikese dürraamiĮise koortlruse
prrlrul.
Seda põhjustab asjaolu, et astlrkroontaļitlrrses arendab nlootor libistussaged,.rsel
pulseet'urlat monrenti. Kui mootor'sütlkroniseer'icįa. siis peab ta įįhe eĮektriļise
perioodi
kestel at'eIrdatrra piisavat täierrdavat dįįnaamiļist rrlornenti, et kiir.endada trii nrootori
enda
kui ka koormuse inerlsmassi.
Pulseeruva koonnusnromendiga ajamite pr-ürul (rrt. lrrrļknurksete ketir.ataste või
vänttnelrļranismide poolt põh.iustatud pulsatsioon) võib tekĮ eriti
nradaļanraiel sagedr-rsteļ alļa 25 Hz tring niootor võib vääratuda. Niisrrguste ajarnite puhrrl
on vvä ga r'a ske kasutada reluk1ants irrootoreid.
o Sürrkroorrtaļitļuse vääratusnronrettt sõltub Väga sultrel rrtääral ja enam kui
asünļ on väga
oļuļirre ĮJlf sõļtuvus sageciusest ja vähendattrd väĮatugevtrsega talitltlst po1e võimaļik
rakendada.
ReIuktatrrtstttootclrit toitvaļe sagedusmutrndurile esitatakse nõue. et ntrtunciur ei väliastaks
täispinget airrrrlt rrirlisagedr-rseļ vaid ka madalamatel sagecltrstel. et rlootolit piisa'aĮt e.rqutada
ja korrrperiseeiida pingeiarrg nlootori mäļrisęl ja toitealrelas.
Sagedusnluuncįui'i pararneetrite sättimiseļ on kastrļik arvetacĮa alļärgrre'aįcl sool,itusi.
" .f,rro^':.fpõhi== lttootori ninri- või arvutuslik sagedus.
e Libistuse konrpensatsioorrisäte = 0.
o Sünkroorrtaļitļtrse vääratusoltu tõttu ei kasutata aļļa 0,5...0,8 s kestusega käivitus- ia
aeglustuslarnpe.
' Väikestei saged ustel ķf kompen sats ioon).
t9
_,.&*-_-_
2. AsUNKRooNAJAMITE ķÄrulrus,
PIDURDUS JA KIIRUSE REGULEERIMINE
2.1. Käivitus
Tänapäeval on paĻu telrrroloogilisi seadmeid, mille puhul vaiatakse
masinate kįir.errc]r-rse ia
aeglustuse pairrdlikku reguleerimist. Eļektrivõrkudį seisukoļraļt
tuleb ,į;iį;;';u;ri;
elektrimasinate käivitarrrisel tekkivaid vooltrtõukeid. Suure koornrus- ja
irrertsirnclrrrendiga
masinate käivitan-risęļ võib olla aga vajalik käivitusprotsessi jrrhtimįne
vältįrnaks rriootori
liigkoornrust' Nerrdel põhjustel ei saa aļati kasutada ka ļįįhisrootoriga
asiirrkroorurrootorite
otsevõrkukäivitust. TraditsiooIriļiseļt kasr-rtatakse sel juhrrl kaivitusūs
väįrendatud pinget.
Täļrt-kolnrnurkkäivitust, tnil käivituse algrrl ltilitatakse rnootori
rnähistele faasipirrge hiljenr
aga korda suurenl Įiinipinge, saab satrruti lLrgeda vähendatud pingega
'13 käivittrseks. Pinge
mõju asünkrootnnrootori melraanilise trrnnusjoone kujule on näidatudloonisel
tutrtud käivitLrsviisidel kasutatakse käivituspinge ja voolu
2.ļ. l-ejstel
mr-rutntiseks autotrafot' lįiliratakse
lisatakisteid (reostaate või reaktoreiā) staatoriaļreļasse või lülitatakse įirrr ber.
erikottstruktsioorri ga nrasinate rnähįsesektsioone.
Kõidi Ioet]etud käivitusviiside puhui välręneb koos käivitusvooluga įiļrtlasi ka
käivitusrrron]ent. Lisaks sellele tekivad astmelisel käivitr.iseļ
siiski teĮtircį pinge- ja
voolutõtrked, trris kahjristavad tnootorit. Nerrdest puudustest
saab vabaneda srrjirvkäivitite
(soft-starter) ja sagedusnruunclurite kasutarrrisega.
įu."nlu įilevaate saanriseks oli elillc'aid
traditsioorrilisi käivitrrsviise ja stļrrvkäivitust võūeldrrc1 tabeļis
2.1 .
Märkigerlr, et kõikideļ julrttrclel on ttrootori nroment ligikaudu
võrdeline staatori i-aasi.,,ooļtr
ruudltga' Konstantsel sageduseļ töötarniseļ on staatārivool ligikaudu
võrdeļine ltrcotori
toitepingega' Seega ei atuta türistoņirrgeregulaatoril põhinev
sujuvkäivitus tracļįtsioorli]iste
käivitusviisidega paremat tnootori monrendi-voolu suhet, ktrid
võimaIcļaĮ.. valicla
käivitusmomendi suurust. Su.jrivkäivitr-rse peamiseks eeļiseks
traditsiooIriļisįe
käivitusviisidega võrręļdes oll aga võittraļus
pidurdusrambi kuju nirrg valida
įaindlikult iuhtida käivitusralnįri 'ia
se,da vastavaļt töörrrasina või teĻroloogia vajaclr-rstele.
Ütcņunut kastttaįitid kclclrl-truSttronretrdi trtutsõļtur,use (venti1aatot1rtrrIrtts.ļoottc)
1lultr-il
Ī]rittevate koomuste pĮļļ1ĮlĮ tLrĮeb ntootori optirnaaļseks tööks rakendacļa ka erinevat prrrge .ļa
SagedĮļSe regĮļleeliļniSe Seadl_ļspärasust. Märkigern, et kui Sageduse regirieer'ilnisesa tagatakse
ļllootoļi vajalik pöörlelrriskiirtrs. siis pinge legltleerirriisega tagatakse nlootori optiirraalsecl
energeeiilised rräitajad. Sagedttsnluundurites on kottstantse koornrusmomendi prrhlrl võetrtcl
kasrttrtsele algpirigega (Į/i;) konrpenseerįtud lirreaanre seaduspärasrts, vetrtilaaįorkoortltlrse (?į
: k(ļ},\ pulrul aga rnittelilleaarlle r'r:utsõltuvusega pirrge regrtleer'inrise seacius1:äi.asits. (ļoorris
2.5). Sõltuvalt koortlillsiitnnusjoone kujust võib rrrõļerrraid võtteid raļ Sarltuti saab algpirrget (Į/9) r'egLrieerida autotriaatselt sagedr:srrruuurdltt'i tįjö iiäirzrrs'
NõuĮava pirlge regtrleerinlise seadtispärasuse võib tuļetacla ka Įeot'eeiiliSeļt, iāhtLrcįes
asįįtlkrootttrrootori aseskeeirrist rriirg tirrginttrsest, et igal Į tegeiikule koorntltseļe, S. t. tilootori moment peab olenra koornrrrsnrotrrclicļist ļ vaj al iku l isanronrettcii (diirla a nr il ise nrornendi) võr'ra S uur.em.
2,3.2. Juhtimine konstantse magnefvooga
Kiiruse reguleerirnisel. kui õhupilu magnetvoog on konstantne, jääb asünkloontrrootol.i
rnaksinraalne momellt kogu reguĮeerinispiirkor:rras sanraks. JäreĮiktrļt on lrrooįor väikestel
kiirustel Salnuti koortrratav nagu nimitalitluses. Õhupilu magnetvoog Oo =- kĖt l rDl oll
võr'deline eļektronrotoorjõu ja sageduse suhtega ning on võrdeļine ka põhiiriduktijvsLlse L,n
iu
trragneetimisvocllu ļr, korrtrtisega: Er= jXr,Įn = jcorLn,Ir,. Lugedes eļektrontotoor_|õu ā1
konstantsekS, Saab asünkroontnootori täpsustatud aseskeemi põlįal välia arvutada terna
24
mehaanilised tunnusjooned, alates nullkiirusest kuni nimikiiruseni. Niisuguse arvutuse
tulemused AS Voltas toodetava rnootoritüübi 132M4 kohta on näidatud joorrisel2.7.
Põhitalitlu se röö pu nkt
L^-.^^.,.-
\....."-.............-...._
MitĮeĮineaarne
Ipõhj f
'ĪnaKS 'pont
PõhitaliĮluse tkt
i. ,:' Kontpenseeituci
i' ntitielineaame
''--."Xt'*ļļgu'vus)
t
põhl L Ipõhi t põhl a
Joonįs 2.5. AsįlrrĮirooļlnloOtori sageduslcguleerinlise U:"f a
etlatliliasutatavad scaduspär'asuscc
a lineaarne, ä kontpenseeriįrrd Įirlcaarne. c (korrrperrseeritud) nrittelilteaarIte.!a
d a,",į,rraatkotttpetrseeritud pinge-sageclrrssõ Įtuvus
ļ(iiruse-rrromeļldi kõveratest on näha, et õIrupilLr kotlstailtse tnagnetvoo korraļ oil lllootoļ'i
koormatavlrs 2 kuni 3 kor'da SĮļurem kr-ri nimirežiirr-ris töötarnise ajal. Kulra asįinkroonnlootor
arenclab sellal kurri 6-kordset trirtritrtotrrenti ning tetna trrelraanilirre tttnttus1ootl oll Sįįures
piirkonnas lineaame, siis orr tema onradusęd võrreldavad aĮalisvoolunootoriga. Sarla võib
järeldada, kui leida rtrootori ttrehaanilise tunnusjoone anaļüütiline avaldis aseskeeltri põhjal.
Kui magnetaheĮ ei oļe kürllastunucJ(Lnr: const), siis on õhrrpilu magnetvoog oo võrdeļįne
magneetinrisvooluga /,,,,.
Staatorivoolu avalclise analüüsist selgub, et konstantse magnetvooga kiirr"rse regttleerinrisel on
mootori vool Suurem kui ninripingel ja -sagedusel töötamiseĮ. Seepärasi otl töö suurte
koormusmomentide korraļ võimaļik ainult lühiajaliselt või juhul, kui kasutatakse mootori
iahutamiseks erimeetodeid. Mootori toitepinge arvutatakse õhupilu konstantse ntagnetvoo
25
korraļ valemiga: Ul = Et * (R, + jatZr)1r. Avaldisest järeldub, et konstantse magnetvoo
hoidrrriseks tuleb nrootorile r'akerrdada nimipingest suurenrat pirrget. Ninrisagecltrsel töötarnisel
võr'dub vajalik toitepinge vää-ratuspunktis ligikar.rdu kahekordse nirnipingega.
Kiiruseancļur
.Īoonis 2.6. Asįįnkroonajarlri sagedrrsjuhtimine' kui iringe-sagedrrse sõltuvus on eįįe anĮucļ
600
300
įl 4,0 6,0 TĪn
Joonis 2.7. Asünkroonmootori 1 3 2 M4 alvutuslikud m ehaani i ised turrrrusj ooned kii rtrse regLrieer.ūni se l
korrstantse magnelvooga (E = const)
.ī
Magtretvoo ja pöör'denromeltdi sõlturnatu juhtimise korraļ ļäherrevad asütrkroonnrootori
omadused alalisvooltrajamiie. Jooriiseļ 2.8 on asünkroonajarni struktuuriskeerrr. Märgitagu
siirrkolral, et monretrdiręgulaator toirnib sisuļiselt libistussageduse @l ehk libistuse
regulaatorina.
26
Mootori maksinraaĮtle n]oment ja maksimaaĮselt lr.rbatud staatorivoolud
piiI.atakse voolu
tagasisidega' Magnetvoo ja moInendi arvrttus toirnub rnõõdetud
faasipirrgete jĮ _voolucte järgi.
Magnetvoo ja monrerrdi sõlturnatu julrtimine toimub vektorjulrtirnisega-ajalnis.
Arrtud juhul
kasrttatakse rnõõtetuļemitena ja .iuhtsuurustena ainult trruutrtjate
keskväärtusi ehk
skalaarsuurusi, vek1orjuhtirrrise korraļ aga lretkväärtrrsi ning vektorsitttrusi.
2.3.3. Juhtimine konstantse pinge või konstantse vooluga
Konstantse pingega reguleerinrist kasutatakse nendel juhtudel,
ktii kiirust ttrleb reguleerida įįle
nirnikiiruse' Siis on toitemuundrrri pinge ļrarilikulĮ reguleeritud
rnaksimuirritli ning selle
edasine sutrendamirre pole võirrraļik. Pinge laius- inipul-ssmoduļaator
ltįļitub sel juhtrl tööst
väĻa ning vaheļdi töötab kuuetaktilises režiirnis. alaļį pinge
on sanlutį ntaksimaaļrre. Seega
pole sageciuse suurencįanriseļ üļe nimiväärtuse enaūl võimalik
reguleerida trrooĮorį pirrget, s. t.
kasutada seaduspärasust Į] /.f : ccrlst või teisi ligilähedasi
seaduspärasrrsi.
aseskeenri järgi arvutatud asünkroorurrootori rņehaaniįised tunnusjoonecl
TäpsLrstatucį
kiiruse
reguleerimisel konstantse pirrgega tilalpool nimikiirust on joonisel
2.9. Nagu nälra, välreneb
trrootori maksįmaalne n1onlent võrdeliselt kiir'ųse rring jareliktrļt
ka toiiepirrge sageduse
ruuduga' Seepärast saab suttrteļ kiirusteļ nrootoi'it koourrata väga
väikese ,tl,.l,tlencįiga või
tuieb ajamis kaslttada ttlillt korda võinrsanrat įiledirlrensioneeritrrcl
ilrootorit' kui see otl
ninlireŽi irrtis töötamisel. 'aJalik
3-U
Kiiruseandur
Joonis 2.8' Magnetvoo ja ttromendi eraldi (sõlturlatu) jūtirnisega asünĮiroonaialn
2l
0 50 100 150 Nm
pirrgega tiiaļpool niirrikiirLrsį
Joonis 2.9. Asünkroorutrootori kjirusę reguleerirnine konstantse
2.3.4. Juhtimine konstantse võimsusega
Kotlstantse võintsusega regrrĮeeritrrist kasutatakse mootori nirrrikiirusęst
suut'etrLateĮ kiirr-rstei
regtrĮeer'itakse ttlrlo1ori
ning.jtrlirrl, kui ļr-rbatūcļ l-nāksirrlaalrre võimstrs on piiratud. I-Iariļikult
toitĮriruulrduri pirrge rrraksitllttt:iitli rrirrg hoitakse kotlstatltsetra,
ttrooįct'i sttgoclusĮ' įĮų3
nrr'rr"tdetakse nii, et valjLrrrc1võirrtstts oleks kotrstanttre.
Erinevus konstantse pingega jtrlrtirnisest
kiir'trse suutenenriseļ '''iįntasega
seisrreb selles, et ļ võrcļelisęļt. Konstantse pingega reguleerirnisel väheneb aga monretrt võr'deļiseļt kiiruse
rur-tduga. Konstantse r,õinrsusega regrrleerimine on otstarbekas
sulirte kiirr"rsįe piir'konrras.
Konstāntse pirrgega regrrleerimine ei oļe sel
jtrhul t'akendatav, SeSt tllootoLi trrontettt osutttLt
liiga väikeseks.
li:::
2.3.5. Juhtimine konsta ntse libistusega
lugeda r'õrcleļiseks
Asünkroonnrootori trronlendi ..lõib teatttcl nrööncļlrstega tema tööpiirkonrras
libistusega, s. t. melraalriļine tuIrtlusjootr loetakse tööpiirkonnas ļineaarseks.
}'JiisLrgLĮSCSt
järeldusĀt tulen.eb, et rlrootori nromenti saab juhtida tetlia libistr-rse kaudu. Libisttrs
Ū)l-(D (ļ)
,
,i=Ļ-ļ-_-_
CŪ1 OĮ
elrk staatoripirrge sagedus (samuti ka sünkroonkiirus) aĮ= a2+ 0), kus 0z ol1 rootori
juhtirrrisel antakse etįe
libistussageclus ning a,l t'ootori pöörlernise nurkkiirus. Libistuse
soovitud rootorivooļ chk libistussaged,-rs @2, mis summeeritakse kiiruseandltrist
saaducl
kiirussigrraaliga ol.Leitud summa 0 on nrootot'į toitenruundurile
elteantav seadesagedus (ū.
joonis 2.8). Libistuse valemist järeldub, et a suurenemiseļ ļibistus väherreb. Kui oletada, et
28
rnucĮeļi põhja' t'lläärata
tļlilļe tarkvara võirrlaĮdab l,ootol'i
c (ajarni j;ii;i,r. pöörĮerrlisarrdr,rr'ita -
Kasutatakse sagedusmuundurit, sensorĮess conĮroĮ)'
väljavektoli ..,r;;;uĻ"u
i
ami al ij ärgnev ai d otrradus
dab parandacia aj
V ektorj ulrtinri ne r'õ irrraļ
oSuurendacįakiirusereguleerimispiirkoncla.fn,nr:50Įlzpulrr-rlkuni1:100.Sagedttse
suureneb vastavait ka leguleerimispiirkond'
f,,n, suurendamisei' kr_rni 0'3 %
elrk väherrdada kiiruse regtrleerinris'iga
. Suurendada ajami staatiļist
täpsust
,rr;o rakendatakse kurri 80 %
riirnikoollĪlustTlolllel]ĪlJ'
(ulrui tui uiom^iĮotĮrrirrrikii*..r
rakendatakse kr-uri
kuni 0'3"'0'6 sekutrdini (iuhul kui
o Välrencļada siirecįeprotsessi
kestust
ist trruutust)'
8
ozį,
O or r,-""'"'''o Ä""di tiüppel
ko
oSuttretrdadaoļuļiseltmootoritnonrenti(eritiltihiajalisetaļitlusepuirul).
veĮctorjrrhtinrise kõige oĮuļisemaks
ja rnootorinronrendi suurenertitre on
Juhtintispiirkorura asiinkrconajatrr aļa,is_
poĮr* läheneb vektorjuhtiÄir.gu
tulenruseks. RegulĮerirnisomadusr. võirriaidaü vcktorjulrtimisega
asi-itrkrootra'1anr
voo1uajalrrir.. soķi* Įrį"d.r.,ru,.,"o*ir.riķuga ptrhtll'
suuretnat kui mįotori otser'õrkulürlituse
arettciada liihiajaliselt "1o'"nti
(nrootori otsevõrkulülittrses u' 2"'3
T,,) on
vääratusmonrendist
Sõļtuvaļt täpselt määrattld otseselt sõļtrrvad
vääratuspunĮcti ümbruses
suurest voolttst (I:3...4,5 /,r)
määratud ka AĮJķ 1a AU'v)
aktiiv- ja in pingeiarrgird nlootori staatorirrräļlise
magnetvoog ja mo.trrent'
Krri nrootorit
Needpirrgelangudpõlrjtrstavadmagtleetinriņrnge,|:^)^niagireetirtrisvoolu1,,r,ähenenrist,
ornakotda trrootori
rrrilļe tulerl1usetla vähetrevad pirgĮlungudĮst /Up ja ArJ'ķ tuļette'rlõju'
Suurema pingega, siis komįenseeritakse
toidetaksę
suureneD'
Mootori kriitiline moment
toitepirrge L]'
on mootori kriiti,ine tnotĪent 26 Nrr"r, siis
}.Įäiteks, kui nonrraalta.itļuses Tuļeb aga al'vestada' et sõļtttllrata
oÄ vörra suureneb.:":..I':i
suurenetriisg1 +20 1'1,):' Mähiste vooļud
sur-rreÄalpingel'
mootori püsitalitlust nirrripingest
koornrrtsest ei saa ļubacļa nrootor kuuĮ-ie,reb üle ļubatud
pii(errrperatuurt'
suurecl ning
võivad olla seļ juhul liiga seļ lretkeļ kui rriooįoril otl stiur
nrotrtent'
juhtrl suurendauįse "r"";;.i';;g", "inut, nrotrrelldi
lcleaaļseļ
uo;'ialdab niisugust juhtinrist konstanįse jalvõi voolu
Väljasirunistrrsega sagedusnrurrnaro^ ,r""ķįi*uor'et väljtrnclpingei
regr.lleerirnispiirĮonnasseclavõrd, kuivõrd ei üļetata
ļubatrrcļ pi i rr'äät1l"tst'
30
lllootori libistr"rs rrringil põlįusel (näiteks kocrt'ttruse sLiurenenrise tõtĮtr) suut'etreb. S. t. fr)
välreneb, siis väherieb ka co rring libistus s välreneb. Seega toiriliį-. ļįbistrrse re-9uleeritttisel
rtegatiivne tagasiside ning tlrootori lįbisttls hoitakse kctlstantne. KuIta asįinkroonttrootori
tööpiirkorrrras on lįbistLrse absoluutväärtus nirrg ka seļļe t-trttttttlsed r,äikesed, r,õrreļdes kogr-r
kiirr.rse nrõõtrttise ciiapasoorriga' peab Iibistrrse nrääraIrliseks kasutatav kiirusearrdr"tl' olenra
väga täprre. Ertainiklrļjulrttlclei sobivad seļļeks diskreetsed fotoeļektrilisecl inrpuissandr"rr'id.
Erinevaici asiillkr'oonajatrtitę sagedtls- ehk skalaarjtrhtilllise tööpiiLkondi iseļoonrtrstab
joonis 2.10. NagLr lräha, jaotatak_se kogtr kiirLrse regrrleerinrise piilkclrrd kcline os';a:
I) konstantse ntomend iga piiLkonnaks;
2) konstarrtse võittisusega regLrleerirrrise piirkorulaks rritrg
3) konstantse pingega reguleerimise piirkornaks.
Kctrstantse '-,õintsitsega reguleerinriseļ suureneb rootori ļibįstus kur,i väät'atirslibistr-rseni ia
võrdsustub sellega kaļrekoLdse nitlikiirtrse jr-rur'es. kus edasįrirreva jr"rhtinrisega ehk nn vektol'itihiiIrlisega. Vektorji'rlitilrrise
rakendarliseks on vajalikud lisameettned. Tänapäevai on seļleks kaks põhilist vaļįklrt.
o Mooįori võlļile monteeritakse pöörlemisandur ning kasutatakse sagedusnluuttdut'it, rrriļļe
juhtseade võirrialdab pööriernisarrdr-rri signaalide töötlenlisi ja vaļle ldi toitepingete
hetkväärtuste juhtinrist (vrd. alalisvooļttnrootori kolIektor).
29
3. MOOTORI JA MUI.JNDURI KAITSE
3.1 U,ldpõhimõtted
Elektrirnootori kaitse seistręb oļrtIiku talitluse r,äljaseļgitatrrises' olrust õigeaegses
signaliseerinrises. trrootori välįali.iiitanrises või tetna taĮitlusviisi rrruutIrrises. Pearrriselt olrustaĮl
nrootorit liigkuurlrerremine, nrida põŅustab elektrienergia kadu mähiste aktiivtakistr-rsel riing
pöörisvoolust tilrgitud kadu magtretalrelas, samuti hõõrdulrrine laagrites nirrg väliskeskkottna
tenrperatuur. Liigkrrurnenemise tõttu kiirelreb mähise isolatsiotlni vananemine .ia tekib
elektrilise läbilöögi olrt. Erranrikul juhtrrdel on keskkotrna tellpetatltur nrootot'i olnast
tnadaĮam ning osa s mootoris, põhjLrstades temperatuuri tõustr. Teatud temperatuttrist alatęs mriutub see ohtlikuks
rnäļriste j a j ulrtnrete isoļatsioorrile.
Mäļtistele oIl olrtlikud liigpingeirnpulsid, rrris võivaci põlrjrrstada isoļatsiooni elektriļise
lähilöögi ka trornraalsetes keskkoruraoludes.
Teoreetiļiseļt on nrootorit kõige lihtsam kaitsta temperatultt'i vahetr; kontrollinrisega
KaĘttks on mootori nrähise temperatuu'i objektiivseĮt raske rrtõõta.
(rrt. termistorreļee abil).
ÜĮleks põhjuseks on tetlperatuur'i ebaįiļrtlane jaotumirre mootoris nirrg tenrperatuuriväĮja
sõļtuvus töörežiimist. Teiseks on temperatuuriandureid mootori mähistesse tüĮikas paigrrtada,
nende taļitlus seal on aga l,äikese töökindlusega. Seepärast põhineb enatniku kaitseapar'aatide
töö eleļctrirnootori soojusliku oleku kaudsel hindarnisel toitepinge, voolu ja sageduse ning
keskkorura tetrlperatuuri.iärgi. Sisuliselt peab kaitseaparaat modeļĮeerirna mootori töötanlisel
toimuvaid soojettenlis- ja jahtunrisprotsesse. Laialt ļevirrud kaitseapar'aatideks orr ļiļrtsad
voolu-tertnoreleed. kus koornruse soojuslikke protsesse imiteerib bimetaļi-leļrt. Kasutatakse
ka sulavkaitsmeid ja kaitselüliteid. Kahjuks ei kaitse need lihtsad aparaadicl paljtrdel julrtudei
mootorit piisavalt. Eriti problemaatilirie on olnttcl asįļnkroonrnootori kaitse, sest ttlootori
staatot'ivool ei iseIoor:tusta lttootori soojerrelirise intensiivsttst piisava täpsusega. Seepärast
saab įįldļevinud vooIule reageerivaid kaitseaparaate (sr"rĮavkaitsrneicl, kaitselüiiteid. vooļu-
ternroreleesid) kasutada asünkrocnmootori kaitseks vaid teatucĮ niöörrdustega.
Aļates 8O-datest aastatest on paljud firrrrad hakarrLrd nlootoreici kaitsrrra tnikroptotsessoritel
põhirrevate aparaatide ja programrrliliste kaitsefunktsiooriidega. Asünkroonnlootot'ite
progranrmilisi kaitsefuirktsioone täidavad ka sujLrvkäivitid ja sagedusniur-rnclu;'ici.
Programmeeritav kaitseaparaat peab turlastama mo ohtlikkuse nräärale reageerima .ohusiņaaliga või väiialülituskäsuga. EbzurornraaĮseteks
režiinrideks loetakse :
. kõiki ļįįhiseid.
o liigkoounust,
o asünkroonnrootori vääratust,
" isolatsiooni rikkeid ning rikkevoolu tekkimist,
o toitepingekatkemist,
. mälrise vooiude nrittesümnteetriat ning mõnel juhul ka
. koormusvoolujärsku vähenerrist.
31
3.2 Ebanormaalne talitlus ia mootori kuurnenemine
Asįinkroorrtnootori pulrr.rl on ebanortrraalse taļitluse tttvastatnitre küllalt keet'r"tkas pr'obleetl'l
sest anaļüįįsi aluseks saab tavaliseļt võtta vaid rnootori nrõõdetavaid faasivooļLlsicį. Pärast
ebatrotnraaļse talitlr-tse tuvastatnist tuļeb ļälremaļt analįiįisida kaitse rakendunrįse korrkreetseicį
tirrgirrrusi. Ptcrgranlnreeritava strjrrvkäiviti, sagedusrrrttutrdttt'i r,õi kaitseaparaacli kasLrta_iati
võivad SLĮtĮį1eS piir'ides mįĮįĮta kaitse teļrrriļisi näitajaid ja tr'rrrtrr-rsjoonte krļu. SeiIega tagaiakse
iga korrkreetse nrootori r,õir-rralikr'rlt kirrdel kaitse. ELi tiitipi kaitseaparaatideļ rlõivaci sätete
reguleerir1-tispiirid oluliselt et'ineda. Seepärast vaadeldagu.!ärgnevait esitattrd säteįe al_vr'äättusį
vaid kui võirrraļįkke variante.
Moototi kaitse programļneerirrriseļ on vaja kõigepealt nräär'ata püsitaiitlLrsel rtlaksįttraalsclt
ļubattrcļ vciol ehk rrn. täiskoortrrusvool iįr: (0,5...1,5) 1,7' kus 1r, on nrootori nintį,,'ocrļ.
Lühiseks ļoetakse reziirni, kus mootot'i staator'ivool 1 ', ln' Lühisekaitse t'aļ valitakse piirides Į1': (2...ļ2) In Kaitse rakendumisaeg peab sel julrul olenra l'ä'iksen"r kui
5C ils.
Liigkoorrnus fikseeritakse julrul, kr'ri mootori vooļ oll Suurem täiskoortnusvooļttst (rlris r'õib
oludest sõlttrvalt ttirnivoolust erineda), s. t 1> l,05 /r. Seejur"rt'es al'Vestįįtakse käivitus-
protsessi el'aldi. Enne käivituse algust nrootor seisab nin-q vooļ I kasvab vooļ 60 rns jooksuļ niitnrekordseks ļ>2,51r. Käivituse võihr iugeda lõppentrks. ktri
vooļ i00 nrs jooksul järsult väheneb Į flkseeritakse käivttuse totlrrutnine nirrg leitakse käivitusaeg' Need andtrlecļ on aļtrseks ka
käivitusprotsessis eraldtttitrd soojusenergia aruutarnisel.
Mootori soojenernisprotsessidest annab ülevaate joonis 3.ļ. Konstantse kaoerrergia l'oo _ia
soojussiirdeteguri korral iseloomustavad temperatuuri ajalist muuttttnist eksponerttsiaalsed
kõveracļ. Aja jooksril (t 3t, kus r on mootori soojenernise ajakonstant) lälreneb
iileternperatuur v äļ akuj un errtrd väärtuseļ e.
o_- AP o
Ūü_ C
u
S T.
u
K
+Ļ
,q o-
" įjI LJ.. - So, 0- e-"')
+Ļ
n-
Į7''_
u
S.ua e"'
Joonis 3. ļ . l]lektrirnootori soojeneIrriskõr,eraid a püsitalitiuses, Ö r,aheajaļises korduvtalitluses
Muutlik koormus põhjustab mootori vahelduvat soojenemist rring jalrturnist. Pöörleva ja
seisva mootori jahtunrise irrtensiivsLts on erinev. Samuti eritrevad 2..'3 korcįa vastavad
sooj uslikud aj akonstandid.
JZ
3.2.1 Standardsed talitlusviisid
Mootorite talįtltrsviisid on nrääratr.rd standardiga EN 60034. Mootori ttitrrivõinrsus cln alati
seotud terrra taļitlr'rs.riisi ja koorttluse kesttrsega. Tavaliseļt nrääratakse püsitalitluse (S1,t
nirrrivõirrrsrts kolrsta;rtseĮ koorrnttsel eeļdrrsel. et rnootori tööaeg on piisav sooļenenrisel p tisi te rrrper'atttrrr' į It i .
Lühia.iaIise talitluse (S2) lliuiir,õirrlstts r-rlääratakse konstan1seļ kooritrttseļ vastavaIt taļitlLrs_
ajale eeldrrseļ, et töiiperioodile järgneb paLĮS, irriļle kesteļ mooįor jahttrb įinrbrus-
ternperatuurini.
Vaheajalise korrļuvt:rlitluse (S3) ninrir,õinrsus ei arvesta nlootori soojenenrist käivitrrs-
protsessis. Mootor'i taļitĮrrst iseļoonrrrstab tsįikļilise koormuse suļrteline kestils (q,clįc dttra|įotl
.factcst', crļfl võļ ntcotori sulrteline Iįilįtuskestus. Perioodilise taiitlLrse pr"ūiLrl tįjötab ll1o()tOf
konstatttse koorIrrttsega ja ühesugrrsed tööper'ioodid vahelduvad par.rsiciega, nrįi ntooįor'seisaLl
pai gal. Paus i vä ltel lrtootor ei j alrtrr ütltbrusteirrperatuLrrini.
VaheajaIise korduvtalitluse (S4) rrimivõimsus arvestab nļooįcri täiendavat soojelterrlist
käivituspLotsessis. Seda iseloomustab mootori talitlust tsüklilise koormuse sttļltelitre kestrr:; ja
käivitr-rste ja peaturliste sagedus ehk ļüļituste arv l turrni jooksul.
TaIitlusviiside S5-S10 pLrhul Ol1 mootori talitlus osaliseit Sa]TIaĪle eespooi kirjclctatLrd
taļitlusviisįdega Sļ ...S4.
Krti nrootor on ette rräirtud pįįSiįaĮitluseks (täiskoormuse suļrteline kestus on l00 9'o). siis
liiherna keqtttqeqa
ļ\9.Jį\l.,..DĻļ.........-'.J'. taliilrrsaia nLthill srtureneb tema nimivõinlstts vastavalt tabe!is c'sitatrrd
võitrrsttsetesuritele K.
Ta'ueļ 3. ]
Mootori koormatavuse sõltuvus tali tļ u sviisįst
'Ialitiusviįs
60 inil
3tJ rnin
I 0 iriin
Täiskoornrtrse sitltreļ ine 60 oÄ
kestLrs (crfJ 40% 1.ļ-5
25% i.3c
15% Į.40
Taiirļusviisi niņrivõinrsusc riräār'alniseks tuĮeb leida käivįtirste .ļa A.niakse Iirooįori
1leaĮuniste at'r, tunIris, käivitrrsaeg_ koot:rratr_td t(iöaeg, pidtrrdusviis. tootj a i-':99ļ1 l pidurdus;aeg. seisuaeg (idling li;ze) tsįįkli kestus. peafuSaeg ('st ands t iĮĮ'1, nõtrdrrtiseļ
võinrsustarve
Täiskoormuse suhteline lįįlituskestus (cycĮic duraįįotl factor, Cd/) ehk efektiivrre
lüļituskestus (ejfecĮive duraĮįoil' rr) SLK leitakse mootori kootlrratud töoaegade sltrnlrra ja
įsükli kogLrkestuse, S. o. sjsseļülitatud aja ja väljalülitatud olęku elrk patrside Sullllllaai'Se
kestuse, suhtena
1a
JJ
KoorntaĮu'd Įööaegade S1ļt1'ļ11t(Į
1^A
JLK = -
'lU\-/ o/^
70
,ķtkĮį k"""k^į^
Tsįįkli nraksitrraalne kestus on 10 nrirr.
3.2.2 Lubatud i.iletemPeratuur
MootoLi rrrälristele rnaksimaaļseļt lubatav tenrperatttur otl rnääratud isoļatsioorri
temperatrturiklassiga. Viinrased otr omakorda rrrääratud standardi EN 60034-l nõrteĮega.
Tabelis 3.2 on esitatud standardi EN 60034-l kohaselt lubatud tenrperatuurid.
'ļ_abeļ 3.2
Standardi EN 60034-1 kohaselt lubatud temperatuurid
Mähise Įen]peļ_a- Ü letenperatuur r,õrreldes j ahutusõhu Mootori rrrähistesse paigaldatrtud lril I
I
turtlikļass tPl1111Frrilļ'ļ lri"a 40'C tcnnistolrelee raketrdurni Jļ'atuLĮr
stent1'ret'a
I
I
LŲįļlpUļ lļ!Lįųļ į
B 80K 120'c i
F r05 K Į45 "C I
H 125 K į65 "C
__l
40'C ütrrbrustettlņ:eratltttri
Ī(õige enanr kastrtatakse mootorites B klassi isoļatsioonimater.iale.
jrtures võib nende mootorite mähiste ternperatuur tõusta maksirrlaaļse lt kurrį
80 K võrra. Võib lįsada, et įinrberļülitatavate rnähistega kahekiiruseļisteļ nrootol'iįeļ ctt
F-kĮassi isoĮatsioon'
Mootor'i mähiste ületemperatuuri saab tnäärata mälriste takistuse nrõõtrrrisega sobiva
ootnnreetriga. Vaskjuhtidega nrähiste ületemperatrrur arvutatakse vaĮenriga:oļSeļIęĄ
.r3.rei nųņee.r8 prrpoo1 'ļooĄļseeJ tįIl.mfls įIo tuJl
v'E 1estuooI s}eļBstĮĪ qees ulesttrĪnpllāĮ?ĮI
a1tpueuodruoų
SlĮļ .! i,0 . įį{į /,t1 ĮnĮ SIĪs SĮo}Īetl't.utcI pn'1eqnĮ āIļl qe^sĮ?ļ s11ļ.ĮP1?^ eįĮIĮe]Įļns
-strnortE.tellrļsul 11ĮooÄ ļnĮ'1nr1n[ tst,uĮļpLĮāĮU.Į qeod OsļtĻjĮ nĮooÄ osIIIJļcaĮuĮĮĪnsaļ}IĮ'{
pauoo[šnuun1-n1oon-eitl tpeeredees1te)'L' L sIuoof
6
t t t 0'g 0'g 0'b 0'e 0'Z 0'Ļ
ęļ
ų gq- '(wnnų) s 9
(wnnų) s g
(wtņil s g I
OL
(wnnų)s 97
(tųnų) s g1 OZ
\ 0€
(unnņ S 09
(wtņų)oonis 5.17. Kordusļülitrrsed ia lendstart
F RLIN või R RUN on lendstarcįi talitļLrse Ļlick-tņ) ajal
Lerrdstar1 toirrrLrb kui käivittrskäsk
oļekus oN või kui toitepinge ltilitatakse sisse ajal, mil lelrdstardiga autotrraatkäivituse
funktsioorr on aktiivļ1e. Pärast mootori \,äljalülitanrist jääb terrra rrrähisteļe u. ļ...3 s
jooksul
jääkpinge. Seile a.!a iooksul ļendstarti ei või rakendacla ning trruutrduris sätitakse Vastavaļt
inootori jääkpinge kestusele lendstardi ooteaeg (paratneeter 828-2). Suuretrrate rnootcrite
puhul orr jääkpinge kesttrs ja lerrdstardi ooteaeg suuremad.
t
t-
Į
E
VäĮjundsagedus F n',u,
iB2B-2 Mootoili Vätjundsageduse 'i Aeg
i 'puu
kiiruse : ennistamine ;
Joonis 5. l 8. Aiarni ļendstar'di realiseerirnirre
Muunduri hädastopplüliti kontaktide parallleetl'i B0 ] - l /f0 Sättega'
valik toįrnub
KLri f0 : l, siis kasuįatakse ajarni peatamiseks Sulguvaid kontakte,
vastupidisel juhul (kui
juhtklemrnide EMS
fo = 2) aga avanevaid kontakte. Hädastopptüliti üherrdatakse tnuunduri
meetod määrab, kas 1) peatrrmine toimub
ęr*rrģunīy srcp) ja RYO vahele. Hädapeatumise ja rikketeate väĮastanrisega või
u"ķu Įatjujooksuga iļma rįkketęatęta 2) vaba väljajooksuga
3) aeglustusrambiga ilma rikketeateta'
kiirendus- ja
Sujuvaks (tõuketa) käivutuseks ja pidurduseks kasutatakse nn. S-kujulisi
mis määrab rrt'
aeģlustusrampe (oonis 5.ļ9). Rambi kuju sätestatakse parameetrigaB2l-4,
59
ta ia tb seejuures ei nruttttt'
/r, kusjuures kįirendus- 3a aeglustusrarnbi kestused
ajavahemiku võirnalusi sļr' ka
Eri muundurite pūul on S-kujuliste rarnpide sätestarniseks rrritrrreid
tüüprampide valik'
821-4; Į&: tķ
t?
(A01-C,821-C) iAūl-i, ts?i^i)
(841-0 7) (P,42-0 7)
.ļo.,liis i. i9. S-kujulised kiirelrc]us- i a a egi.lstrrsran'b įd
ąlas
sälted (B22-a'''ī-\22-5) võimaldavad moototi Sāį3riLtSi'e$uļeerirrrise
Keelusagedustc iaiusega 0" ' ļ{] ii':' krts sageduse
itutrratut kee1.'.rsa3ec1rrsriba
rnääratļeįa rrt. kolnr įiļ(Sįü lļcs-į sõ
i
on e1ll irahtuci seļleks'
pi dev regr'rleeri rrri ne "-.'lt v al ļ stat1j fi
oonis 5l.2Ų N-iisugtrne furlktsioon
töötaniist rr-rchaaniļise re':Ūirat-itsi sagedusteĮ'
įt vältida tņcotori või töömasiira trrleb eelnevaļt tl-tņilļ-:la Õiipicia
ajanli 1a įöorirasitra
Keeiusa2e nteļlaan i ļ isi oniadtrsi'
Iailflussagedus
Keelusagedus 3
B22-4 B22-5
KeeļuĘigedus 2
822-2
Keetusagedus 1
822-0
3agedussate
Joonis 5'20' I(eęlrrliį':tiuste sati'ed
sagedrrssätte
sobitada nruurrduri,ri.:l91:::,u:::1"o'o
Juhtsignaalįde suhfc;āģįtd rlõ;riraldavad A
;'eguieerimisomadustega, S. t' valicla süsteerni võįnlendusteguri
analo,-)gsignaaie sįisteenri sagedtrse
ja märei nihkesignaali Ē mooduti ja märgi ning kehtestada
rnooduli Ģi-ilaarsuse).
Sigriaalicle sobitamist iseloomustav
juhtsignaaii piiraigud (aluÄi": ļ1üiernine piirang)' saada
plokkskeerrr on näirļ-atLrd loonis et ģ.zL
Signaaiid. .iin"uuĮ suhtesätted võirrraldavad
Ģoorris 5 2Z.). VäĮundsignaaļ
erinevaid juhtirrris_ ehk sisend-väĮundįarakteristiķuid seejur:res rrihkesignaalina C'
arvutatakse valenriga Y AX
: + B + C' Abisisendit kasutataksĮ
60
Abisisend 824-Olf1 = 2
B24-1 Ülemine ja alumine sageduspiirang
Võimendustegur
Sageduse pinge- või
vooluseadesisend Sageduse
juhtsignaal
ry)
Polaarsus Polaarsus
_ 4. \
^^^ ^lķĄ ļ -
823-C/fO = 1:+ ll.J-ĮJll l.ī
-2.-- -L.-
823-1 823-2
Võimendustegur Nihkesignaal
Joonis 5.2l. Juhtsignaalide sobitanrist iseĮoonrustav plokkskeenr.ia signaaļide suirįesälted
Väljund
'tr max
/Ąl :āi::.įo talitlus-sigrraaiic1eks 1įoonis
coupĮing cĮiod opt'ron.urtiii tiiaJ'e
eralclusega ucn õpJ, Įight 6'1'
Andrnete jaclaerlastrrs"e
põhipararieetrid otr loetletud tabeļis
6.1).
RS232C Puhut) Standardne D'SU B pisĮik
Sagedttsnuundur
|Ühendus
l.vAT 3FD l
I
lvaPttsdiood-l Ertkaabel
I nuundurīga I V21-W13 (2.5 m)
*--'
Ühendtts
Erikaabet signaalinuundunņ
v21-W11
r----:1
-+t r i
(R5485 Puhul) I nszsuaasl
mLlul1aLļr I
-- ū,'""a*-\
\Panraatigal
R5485 edasįussttn -
liaudu
Joonis 6. Į. Andrlete edastamirre 'ļadaliidesc
nrillega saab
kasutatakse mitmesuguseid an Tootmise autonratiseerirnisel PĮ{OF lBĮjS.
Ürherrdadakasagedustnuundureicļ.l,evinudarrcimesidevõrkudeksot)
ļNTERBLJS-S, CAN vlns'
68
PROFIBUS-Fļ\4S/DP võrguliides võir-rraldab sagedusmuunduri. võrgutööd hajutafud
Iiierarhilises tootrnisautomaatika süsteetnis. Sagedusmuunciureid juhtitakse vįlistest
juhtseadmetest rrirrg nruundurilt kogutud infot kasutatakse tootmise taļit|us-
järelevalvesüsteemis. Sarnuti oll võrgu vahendusel võimaļik sätestada muunduri
talitlusparameetreid.
INTERBUS-S võrguliides võirnaldab analoogiliselt PROFIBUS liidesega sagedus-
muunduri võr'gutööd lrajutatud hierarlrilises süsteen'ris. iN]'ERBUSi võrguprotokolli
iseloornustab reaalajatöö suur andtrreedastuskiirus, suur edastuskauglts (maksimaalselt 400
nr sektsiooni kohta, 32 sektsiooni puhul r.rlatub edastuskaugus 400 x 32: 12 800 rn) ning
võinralus kasutada įilres süsteemis eri tootjate pooĮt vaĮntistatud arrdureid ja täitureid
Tabel6.l
Andmete jadaedastuse põhipa rameetrįd
Põhiparameetrįd Tehnilįsed lahendused ja omadused
Seadmete ühendusviis I Rs232c puhul andmeedastus ühe juhtraalija 1 muunduri vahel
(connection mefhoģ ehk I kuni 15 m kaugusele
süsteemi struktuur ja signaali
R54221423 puhul andmeedastus 1 juhtraali ja 10 muundui'i vahel
edastuskaugus
I kuni 1200 m kaugusele.
I nSaAS puhul andmeedastus N (kuni 32) saatja ja M (kuni 32)
I
I vastuvõtja võrgus kuni 1200 m kaugusele
Edastuskiirus (baud rate) | Vatitav kas 1200, 2400, 4800 jne. boodi
Signaariide edastusviis I Stinkroonne' dupleks- (duplex) või
pooldupleksside (seml-
methoĄ
(fransmlsslon | duplex) 4- vöi 2-juhilise liįni kaudu
Kaadrivorming I Teate päiskoodist, saatja
ja vastuvõtjaaadressist'
(frame configūration) | edastatavatest käskudest
ja andmetest, kontrollsumrnast ja
kaadri lõpukoodist koosnev kaadrivorming.
I
Veaavastusmeetodid Į Kontrollsumma (sum check), paarsuskonĮrolli (parity) või kaadri
(error detection) | sünkroniseerimise (framing) meetodid
Signaali edastuskood I B bit ASCIļ
(fransmrssio n code)
Andmeside vcrminguid ja I ruoni ÜIdlevinud või spetsiaalne muundurį andmeside
protokoll
protseduure määrav reeglistik
ehk protokoll (protocoĻ
JadaĮiides RS485 võinraļdab julrtraaliga (host computer) įihendada įįhe või rnitr"i
sagedusmuurrdurit. Selleks tuleb kõik sagedusmuundurid varustada sobiva pikkusega
erikaablitega (Y21-Wt I GE sagedusmuundurite puhul) ning vastavate signaalimuunduritega
RS232C/RS485 (oonis 6.2).
69
T,'ļ
b)
a)
RS485 edasfussiįr
RS232C/R5485
v21-w11
ja juhtraaļi įilrcrrdanriseks: a)<,:1Į,Į1':,ä,'il"Tffi*;i'],,r'ļ:l.:"'e
toiniub
jadaedastuse protseduur. .Īuļrtraali ja sagedr-rstlrulurcļuri andmeedastLis
Andmcte algatajaks on sel
ancļ sļal,e) põhirnõttel. Ancltrrevahetuse
tavaļiselt įįienr-allu'seadnre (nlaster
juhul jtrlitraal. Sagedustrruutrdut ootab
jūtraali käsku või arrcļrnepäringut' Vastava käsu
saacļab sagedusmltundur uu.tur.. Kõik arrdnred edastatakse ASCI, koodis ja
saabut.niseļ on kįridel
andmepakette nimetatakse kaadriteks. Kaadriļ
andrlrepakettide kaupa' Korrastatud
piķķu,^liusellesisunräärabärakaadrivorming(ļoonis6'3),
( "c. STNI TEXT "&" SUM ")" CR
Īoonis 6.3. Kaadrivormingu sisu ja näide
täļriseid:
Joortiscl olt kasutatucl a lĻ ärgnevaid
ai /aa
- päiskood (heud cocle) - 1 by'te'
\
((c))
- saatju kood (c7esl grtariott code) -1 byte,
(sĮation nzln'tber) - 2 bņe'
STN - trruuncluri nulnbęr eļrk vastuvõtja aadress
TEXT - ecļastatav tekst, s. o. käsud jalvõi andtned'
jttrügenlent code)'
ų
a. pl1.\
- kontrolļsunllna r,õtnrekood (check sum
SUM - kontrollsunlma (check swn) - 2 b5'te'
((), )
- kaadri lõpu kood (end code) - 1 byte'
tagasļooksukoocļ (ccu'riage rettlrn code) - l byte'
CR -
10
I
ļ8
į',
ļ
ļ
t
.l
7. EĻEKTRoMAGNETILINE UHILDUVUS
7.1 Sagedusmuunduri taltluse iseärasused
Sagedusrnuttndrtri rrlittejulritav aļaldi ja pinge- või irnpulssvalreldi tarbivad võrgust energiat
vaid julrul kui toitevõrgu alaldatud pinge on kõrgenr kui rrruunduri vahelüli alaiispilrge, s. t.
võrgupirrge tippväärtuste lähedases ajavahemikus. Selle tuļenrusena tarbitav vool on
katkendlik ja orrrab suuri hetktippväärtusi. Vool sisaļdab peale põhiharnroonilise korrlpo-
rrerrdi veel terve tnittneid kõrgernaid hai'moonilisi komponente. Sagedusrrruttrtduri poolt
tarbitav vool sisaidab kolrnefaasilise võrgu pulrul peanriselt 5., J., t1. ja 13. ļrar'nloonilisi
komponente. Kõ rgem ad ha rmoonilised vooIukomponentid põhj ustavad :
o VõrglįpiIrge häireid, rrrille tulenruseIra pinge krrju erirreb siinuselisest ja rrrõjrrtab sellega
teisi, trruunduriga salnast võrgtist toidetavaid seadmeid; läbi sagedusmuu:tduri toitekaaĮ_lļi
võivad eļektrivõrku levida juhtivuse teel ka raadiosageduslikud ltäired,
o võitnsusteguri kompensatsiooniahelate võnkeprotsesse, tlis teatud kriitiliste olirde puhul
võivad tekitada suur'i l iigpin geirrrpttlsse.
Kriitilisteks on seejuures talitļusolud, kus
a) välremalt l0...20 % võrgu paigaldusvõirnsusest tarbitakse juhitavate või
mittejr-rhitavate sagedusnlltttnditrite poolt ja kui samal ajaĮ
b) konrpensatsiooniaheia võinrsust on välrendatud (running unchoked) või
c) korrrperrsatsioonialrel rnoodustab koos toiteahela trafoga võrrkerinei, miļle
resonatrtssagedus on lälredarle 50 Hz toitepinge 5. või 7. harmoonilisele korrrporrerriiile.
S. o. u. 250 või 350 Hz ja eespool loetletud tingimustel
d) lülitatakse toitevõrku suure võinrsusega tarbĮaid.
Suure võimsusega tarbija lülitamisel toitevõrku järgnevad siirdeprotsessijooksul esialgseĮe
pir'rgelangule \,õIguSageduSeSt kõrgenra sagedusega võtrkutrrisecį, mis stttrrbuvad nrõne
poolperioodi jooksul. Need võtiļęurrrised võivad olļa põh.iustatud irt. 1. ļtar'rltoorlilise
komponedi poolt (350 Hz). Probļeenriks ori pinger,õnkurniste sįļul'arrrplituud Uu,,,r' Näiteks.
,100 V toitepirrge puhul on Itlõõdetr-rd pinge āmplituudväättttseks enatn kui ļ200 V, nris
ohustab toiter,õrku lüļitatrrd seadrrreid.
Sagedusmuunduri pulsilaiusmodulatsiooni (PWM) põh.justab tnulmdttri töötarrriseļ
strhtelisęĮt Suure sageduse ja kiirete komnrutatsiooniprotsesside tõttu mitrneid lisaprob]eeme.
Ühelt poolt võimaldab kiiretoimelirie kotnmutatsioon vįįherrdada transistoride
kommutatsioonikadusid ning genereerida pulsilaiusmoduleeritud siinuspinget. Teiselt poolt,
kiiretoimelised transistorid põŲustavad:
. Įaia lrarrrrooniliste spektriga sigrraale, mis vaheldit ja mootorit üherrdava kaabli kaucĮu
toirrrib ütllbritsevatele seadnretele; genereerivad kõrgsageduslikud lräirepiriged tekitavad
vatjestamata kaabļi puhui raadiolräireid,
. rrroduļatsioonist tingitud magnetilist tnüra mootoris. Pulsilaiusmodulatsioonist tingitud
pidev magnetilise induktsiooni tnuutus põhjustab magnetahela elernentide pikkuse
muutumist (rnagnetostr'iktsioonį efekt) ja viimane omakorda müra.
tt
teeļ' Näiteks'
müra saab vfiendada ka pulsilaiusmo|ula]1oorri rnodifitseerinrise
Akustilist väljundpinge
võib muuta nii, et see ei muutttks sįįnkroonselt
puļsilaiusrnoautuķĮĮniĮuģ"a,r.t
įārj*Įrugeduse l,;,:;ile). ?eale selļe on kasuļik nruuta pulsilaitrs-
(poleks
väljundsageduse puhul, et vältida
sagedusega konstantse
isegi konstantse
rrroduļatsiooni sagedust pulsiĮaiusmodulatsioon)'
resonantsi (nt' juhusliku sagedusega
sagedusega akustitist
põhjustavad vahelcļit ja rnootorit
VaheĮdi kiir.etoimeĮised konrmutatsiooniprotsessid
peegeldumisnäĮtusi_ Tįnsistori lülitusaja, pulsi ļeviku-
-
ühendavas kaabĮis pingelainete
kulgevlaine liituda kaablis
ja piiĮ,rĮ" kriitiliste .āartuste puhul võib pinge
kiiruse kaabli
Mootori kĖmmidel" tä,rgĮr, irnpulsspinge võib selle
mootorilt p".g.rJril;"i;;;;. võneldes muunduri valrelüli alalispingega
kuni 2
tulenrusena isegi püsitalitluses .kasvada konal' siis
laiusriįārļ.",.it.ra impulss rakendatak.. dīnuu,.iliste võnkrtmiste
korda. Krri enaln kui kaks korda
rii,rJ"į ning võinialike pingete tippväärtrtsed võivad
tekkib ļairrete
;i;;ā, muundttri vahelüli alalispinget Uoc'
võib tekitada häireid muunduri julrtseadrrie töös'
Jõu_ ja juhtimisahelate vastastoime ja üherrduskaablite
ķaireį valtimiseks esitatakse fitmade poolt muundurite
Niisuguste asuvad nt'
kindlad nõuded. Kui mitme sagedusmuunduri väljundkaabļid
paigaldarniseks au eri sagedltsmltunduritę
kaablįredelil ,ooįi,i įiksteise ligidal, võib seę įoni.,.t või
sļtt. vältimisek. įut.Ļ kasutada väĻurdfiltreid
mittesoovitavaid vastastoimeid. ja Įiksteisest piisavalt
iįrnuti tuleks kaablid paigutada miĮeparalleelselt
varjestatud kaabteid.
kaugele.
seadmete'e
et vältįda sagedusr.truu-rrdurite kaŅulikku mõju nende lähedal töötavatele
Selļeks.
įtiāįi.a.r ditlui peavad sagedtls.mrrurrdurid rahuldama
ja inimeste,e ning tĮgudu.seadm.e3 elektromag-
reguleeritava kiirusega vahelduwoĮluajarnitele esitatavaid
üldotstarbelistele Neid nõudeid tuļeb
ühildatavu se (EMC, eĮec'troiagnetic compoīīu,'itry1nõudeid'
netilise on
järgida rrii kui įa talitluse ajal. Ėnamik _sa.gecltrsnruutrdureid
o,tnes
"j."rį;";ūalcļamisel puķtaur. putrul saab neid rakendada rrii tööstrrses'
projekteeritud nii, et nouĮteķohase
kui ka äriasutustes'
7.2 Muunduri elektromagnetiline ühilduvus
ja eespool kirjeldatud juhtivushäirete mõju
kaasnevate
Sagedusmuundurite talit,usega o.orrįt.ia ja filtieid, rrris lülitatakse nii
nritmesuģuseid
vähendamiseks rakįndatakseĮjamis įihendavassę alrelasse' ÜldiuhuĮ
k; vaķeūit ļu
sagedusmutundurit
ja toitevõrku "::''it muunduri toiteaheļasse lįilįtatud
ļ::i įihilduvuse tugu*irĮt.
kasutatakse ajanri Įl.hro*rņetilise vahelissę ahelasse lülitatud
ja kõrgsagedusfiltreid ,irņ āuundurila olla
reaktoreid
Filtrite, ,.uĻįrit. ju oroi.etiĮ ehitus ja liilitusskeęnr r'õivad
'mootori
ferriitdrosseleid ja filĻeid. mtrunduri alalispirtge
kasutamine muunduri toiteähelas aitab ka vaheįdada
erinevad. Reaktori alaldįt'
laadimiseįtarķita.rat voolu ning kaitseb sellega muunduri
vahelüli poolt ķonāįnruutori
Kui
esmaseks meetmeks on varjestatud kaablite kasutamine'
Kiirgushäirete vähendamise jalvõi tagraäamootori rn1ra' vähenemine' tuleb
ka pikemat kaablit
samal ajal on vaja Įasutada rrraksimaaļse efekti' kui
juures į^rį"a, väljuridfiltreid. Filtii ķu.rtr-*ine annab orr ka fiļtri
tnuunduri
*rrnorrirį võinralikuķ tįķeaat. Häirete "aķļnāu*ise eeltingirrrttseks
filter asub
72
metalĮkäppade kaudu. Ktura tnootori filtreer'itud
kere tõhus ulatuslik maancįamine värvitrrata
kõrgemaid hannoonilisi komponente, siis
toitepinge on siinuseline ja ei sisalda siirdepingete
filtri ja mootori valrel oluline, kui ajam talitleb väĮaspool
;;i;;il".tatud kaabli kasutanrine
ĮĮurajooni (r esidentaĮ area) (elumaju)'
nõuetele saavrttatakse piisav elektromag-
Vastavalt standardite EN 500s1 ja EN 50082
netiline ühildatavus elamute s (residentaĮ ĮeveĄ
k'ui ajam on paigaldatud varjestatud
elektriaparaadikoostesse ja kasutatakse sobivat
EMC filtrit' Peale selle tuleb kiirguse
jõukaabli ahelatesse ferriitdrosselid'
välrendartriseks paįaldadä väljuva
Sagedusnruudurite puhul kasutatakse nii
lapikuid alus1iltreid (foot-prinl fiĮters)' mis
seinale nruunduri alla (_ioonis 7'1) või eraldi asetsevaid
1raigaldatakse eleĮ filtreid (stand alone fiĮtets). Lapikfiltrite kasutamisega
Juhuļ kui kooste kesta süga'us pole piisav
ajarli vahelised tiķendureā võinlalikult lühikesed.
võib flltt'i paigaĮdada ka muunduri kõrvale'
ToiteaheladrosseĮid.Sagedusnltrunduritoiteahelasse
lü1itatakselühisvoolupiiravaddrosselid(oonis7,2),rnis
valitakse vastavalt muunduri nirnivoolule' Drosselite
ülesandeks otr muunduri poolt tarbįtava
vooļu silumitre'
(lįihisvoolude) ja
Suure tugevtlsega vooluirnpulsside
piiramine.
.įįr, kõigematĒ ļ.rarmoorriliste kornponentide
Need eeĮrnärgid saavutatakse ahela induktiivsuse
įur.rr.rr,tu*isegā. Drossel suurendab
ka sagedustrruttnduri
liiņingetaļuvust.
Drosseli rräivįakįstus tuoodustab ļ pingejaguri
.,aMukiuu."gu Įiigpirrgeinrpuisside 1aoks
nirrg takistuste suļltest sõļtub liiņinge
vähenemine
suurenemise
muundttri ktemmidei' Liigpingetaluvuse
kaitsta tavapäraste
tõttu saab sagedusmuurrdurit paremini
gaaslahendite'
liigpingekaitseseadmetega nt' varistoride'
j;-į;;d..saator.itega, SeSt küllastamata nragnetahelaga
ärorsei piirab aūela vooļu' Seepärast kasutatakse
nruutrclurite
drosseļeij eelkõige kõrgenra toitepirrgega
ptüul.
Toiteahela drosseleid tuļeks sobitada
iga sagedusmuĮļn-
ā".ig, eraldi nii et sagedusmuundurid oleks üksteisest Joonis ļ
KindĮasti pĮaks vältirr-ra įįhe suure drosseli
7.
..utāutua.
kasutamįstmitmevaikesevõimsusegasagedustnuundur.i
jaoks.
vaheldi transistoride Suure töõkiirrrse tõttu
tekivad
Toiteahela fiĮtricļ. Sagedusniuurrduri häired
ühilduvu se (EMQ probleemid. KõrgsagedusĮikrrd
mitnresugused elek.roniagrretilise
levivad peale elektrornįrretiļise ķiįg",.
il otseseķ toiteahela kaudu (!uhtivustoirrre)'
lräiringuid sageduspiirkonrras 0,l5...30 MHz'
Toiteahelasse lülitatud tīltritega ,u.üĮiiruta
-
sõltuvaļt kasutr-rskoļrast ja
standardile EN 550i 1 iiįi u,rt.r. įra*.ū
Vastavalt
kõrįsagedusliku häirepinge iseļoomust
alļärņevalt'
13
kahte seadmete klassi'
Talitluskoha jär'gi eristatakse
eenraļ asuvates piirkorrdades
Klass A: Seadnred, rnis võivad töötada kõikjal elurajoonidest
tööks eiurajoonides'
Klass B: Seadnred, mis on kolraldatud
iseļoonru järgi eristatakse:
Genereeritava kõrgsagedusvoolu
,madalsageclrrslikkesagedusnruurcįureid,nrilletalitlusegakaasnebkakõrgsageciusļikrt
puļsilaitrsmodLrĮatsioon),
julrtivtrse Įeel (nt. saged,"Į,,',.rundtrri
energia .aurro,,rin* į.ämir.tt
s. o. 1. rühma nrttundureid
okõrgsageduslikkesagedusirtuundureid,mistekitavadkõrgsagedusļikktrkiirguserrergiat
s. o. 2' rüĮrma
tootlenriJeks (nt. rriikrolairreseadmed ja irrcluktsioonkuumutid),
mateįalide
rnuundureid
on näidatud joonisel 7'3'<Ļ! 78.2 I 16,I
0.31 iDT]ļpj
DT 80 K4 | 21.4
D',f 80 N4 i i9,4 0,7 5 9i
l?o
lJīf Il 461
īlv-'
6.28 I 2,09
3.0
2.0
-;-------------r
i
4,0 DV 112 M4 ļ'/
0R
|
DV I32 54
Ņ
vrv
-_l
I
I
DV T32 M4
DV 132 MĮ,4 ļ 0'?6--
-
DV 160 Ī\44 -90-
0.68 | 0.2? __ņ___
DV 160 L4 t5
DV 180 M4
DV 180 L4 22
DV 2OO L4 0.0s 1 30
DV 225 34 0 045
DY 225 M4 0,08 0,026 =_Ņ1--r
jaoks on tootja
Sageclusjulitimisega ajanri projekteeLirnisel tuļeb aivestada, et nrootoritele
poāt, u.,tud eninraļt lubatud kiirused (rootori kineetiline energia ja mälristele toirnivad
iserrtriftlgaaljõud suurenevad võrdeļiseļt kiiruse rurrduga). Firrna ABB on kehtestanud
otrla
standardinoātorite jaoks enimalt Įubatavad pöörienriskiirused sõltuvalt mootori suurusastmest
(pöörlemisteĮe kõrgusest) alĮärgnevalt.
Tabeļ 8.4
I S--.rr*t. (pö".l.'""t.Įj ek us) Pöörlemiskiirus min-1
| 63...200 4500
ļļ ??s ?R0
--""'--- 3600
3600
3 ja erramapoqņĘļļlgg
ļ 5 (4- 3000
355 (2-pooluseline) 3600
355 G- ia enam luselised 2500
82
,
8.2 Sagedusmuunduri talitlus koos ühe mootoriga ,:",,.=į---. .-."
..'-,-.:. -
Sobiva sasedusmuunduri valikuks tuleb teada:
kasttįatava rlootorį tehrilisi arrdmeicl (vt. lülrisrootoriga asürkr.oonmootori
niroianameia
ja tuturussuutusi, slr. nirnipirlget U,.,, nirnivoolu ļr, ninrisagedustf, javõimsustegurit
cosp;
ajarrriĮe esitatavaid nõudeid, rrt. .--:=-'..-,.-'
koornrusmomenti.
ki iruse reguleerirnispiirkonda,
talitlusviisi,
kiilendus- ja aeglustusrarnpide kestusi,
kiirerrdus ja aeglustusnromęnticįe väär'tusi (4-kvadrandiļise ajami puhrrl
getieraatorimomenti 7Ļ),
pidurdr-rsnrornenti,
nruid a_iamiga seotud telrrroloogilisi vajadusi ltt. aianri tõstevõirrret.
Üta;unut võib sagedustnuundurit koormata 60 s jooksul kuni Į,,,o, : |,5 In. Muunduri
lühiajalist ülekoornratavust võib kasutada rlt. kiirerrduse ja aeglustuse pulrul. Muurrdurisse
sisseelritatud Ī2t kontrolļi furrktsioon kaitseb sagedusmuundurit liigvoolu pikaajalise
soojusliku toime ja võirnalike kahjr-rstuste ęest.
Mootori nroniendi kiirrrssõltuvuse (kiiruse-momendi-tiurrrusjoone) põhjaĮ ori oļulirre määrata
a.|arni rnaksirnaalrre võimaļik moment. Tavaiiselt võetakse aluseks kõver 4 (joonisel B.1 .|a
8.2). Strurema momendi saamiseks r,õib valida võimsama mttunduri, ktrid igal jrihul peab
ajarni nraksirnaalne koornrusmoment oĮenta väiksein kui rrrootori kriitilirre inontent. Eriti
kehtib see väikeste (kuni l,1 kw) ja 6- või 8-pooluseliste mootorite puhul, mille kineetiļine
energia orr suhteliselt väike ja juhul kui ajanlis ei kasutata koor'mustippude ületamiseks
Irooratast.
Vektorj uhtirrrisega sagedusnruurduri taĮitluseļ ar'etrdab ajarrr lūriajaliselt suuretrrat
pöörderrrortrenti, käivitarnisęlr n' : 0 pirhul kurli l ,J I'n, iirrta et oleks vaja valida asttle võrra
SlļLtrel]la r,õitrrsusega ajamit (s.t. ajamit pole vaja üle dįnrensioneerida). Momendi
piirväärtused on esitatud kõveraga 5 (raske käivitus) joonistel 8.Į ja 8.2. Vektorjulrtirrrise
eeļiseks on ka asjaolu. et ajarni taļitlusel pole rrlootori vääratusohtu' sest koormuse järsul
stturellenriseĮ vähendab regrrlaator sellele vastavalt väŲavektori pöörlerniskiirust (sagedust).
Korrkreetse rakenduse jaoks eelistatava põhisageduse ja maksinraaisageduse valiku määravad
airrult nrootori palatneetrid.ia reduktori üļekandearv, trlitte aga sagedusmuundur
Niipea kui ajamis tekib või on vajalik pidtrrdusmotĪent, vajatakse 4-kvadrandilist ajamit. See
tingib omakorca sagedusmuurduri valiku, nrilles on olenras pidurduslüliti (chopper) ja
pidur'dustakisti (viimane r,õib oļla nruundttrisse sisseehitatud ',iõi lüIitatav väliselt muundtrri
vastavatele klemmidele).
Mootori ühendusjuhitide ristĮõikepind valitakse nii, et pingelang oleks võimalikult väike.
VastavaĮt standardi EN 60204 1. osa peatükile 14.5 lubatakse ühendusjuhtidel kuni 5 9'o
pirrgelangtr. Praktiļised katsed on näicĮanttd, et sagedustrruundurite puhul on antud pingelang
liiga suur ning põhjustab mootori magnetväŲa tugevuse ning pöördernomendi vähenemist.
83
8.3 Sagedusmuunduri talitlus koos mootorite rühmaga
Mootorite rįįhma toitrrrisel įiļrisest sagedusmttundurist tuleb kįrini pidada
alļjär-qnevatest
põhireeglitest.
. Sagedusmurrndur tuleb valida rühma kuulrrvate mootorite sumlnaarsele
voolu järgi
. Mootorite ühendusjtrlrtide lubatud pikkus ļeitakse sagedusmuunduriga ühendatava
väĮundkaabli Įubatud pikkuse jagarnisel rööbiti ļįįļitatud nrootorite arvu ruuduga.
. Üļrist väljundfiltrit r,õib kasutada suhteliselt väikese võitnsusega nrootorite
rührtra korraļ
kui mootorite rįiļrrna kommuteerimist saab käsitleda nagu üksiku mootori
komnruteerimist. Suurema võimsusega mootorid lüļitatatakse aga üksikult
eraldi filtrite
külge.
. Sagedusnruundur peab tagama kogu rühtna liigkoornruskaitse, mis arvestab
ļubatrrd vooļtt
piirvääftust I*o" ja voolu soojuslikku toinret (Pr). Üksikute mootorite liigkooĪTnuse
võib
vältimiseks tuleb neist igaühte kaitsta liigkoorrrrLtse eest eraldi. Mootorite kaitseks
võetakse
kasutada nt. bimetallvabastiga kaitselüliteid, kusjuures vabasti voolusätteks
rnootori nimivoolust +10 % võrra suĮļrem väättus'
o Sagedusmuunduri pararneetrite sätted kelrtivad kõigi mootorite
jaoks korraga. See
täļrendab, et pingĖ sageclrrssõltuvĮtSe, pingelangrr ja libistuse kompensatsioonisättecl
täita Yaid
peavad olema ühūviisi sobivacļ igale irrootoLiĮe. Seda tinginrust on r,õimaĮiļ j,lrut kui mootorite võinrsus On ligikatrclrr võrclne. Mootorite talitluse üļrtļustanrisele
įitavad kaasa ka mälristesse lüLitatud temroandtrrid või termistortajurid.
mootoritele' nris
Sagedustrruunduri parameetrite sätted peavad sobinra eelkõige suurematele
nrootorite jaoks on
täherrdab, et samįst muundurist toidetavate väiksenra võimsusega
kompensatsioon liiga väike ja mootorid järelikult alaergutatud. Selle
tulerllusena väheneb
tundLvalt mootori moment väikestel kiirustel nitrg trromendisätete piirkond
alrerreb.
Rüļrnra kuuluvaid nrootoreid võib sagedusmuunduri taiitltrse ajal üksikult
sisse või väĮa
ļūļitada alĮärgnevatel tingimustel :
i. Mootori sisselüļitamise hetkel moodustab pöörlevate mootorite poolt tarbitav
võirnsus
vähemalt 1/3 sagedusnruunduri nimivõirnsusest ning seda võib kasitļeda
kui muunduri
põhikoormust. Mida Suurem on põhikoornruse ineftsimoment, seda
paremini taļr-rb
põhikoornusrnasinad
muundur Įisakoormuse lülitarnist' Lülitamise hetkel töötavad
sagedusel ning toetavad muunduri stabiiiset tööd ning
järelikuļt hõļbustavad ka
muurrduri
ļisaks lülitatava mootori käivitamist'
nimivõirnstrsest'
2. Lülitatava mootorį võimsus ei tohi oļla enarn kui 1/4 sagedusmuunduri
põlrisagedtrsest suuremateļ
3. Sagedusmuundur ei tolri lülitushetkel talitleda eelsätestatud
saįdustel. Vastupidisel juhul toimub lülitatava mootor käiviturnine rrõrgendatud
väŲatugevuse ja vähendatud käivitusmomendi ga'
84
Mootorite rįihma toitva sagedusrnuunduri ja mootorite vaheliste kaablite pikkused peavad
.
olema ligikaudu ühesugused, kuna kaablide väga erineva pikkuse pūul tekivad neis ka
erinevad pingelangud ning pikema kaabliga įilrendatud mootor jääb alaergutatuks. Selle
tulemusena nrootori moment vžįheneb.
8.4 Muud ajami valikuga seotud probleemid
Tõstemasinad. Tõstemasitra parameetrid määravad sagedusmuunduri võinrsuse. kusjuures
tuleb arvestada, et tõstemasin eeldab rrn. 4-kvadrandilist (rekuperatiivpidurdusega) ajamit,
rrriļle jaoks on valitud tsükliliseks koot'nruseks sobivad pidurdustakistid. TavaĮiselt
kasutatakse tõstemehhanisttlides reduktormootoritega ajameid, nriļle talitļus otl määratud
rnaksinraalsagedusega "I0 HZ, kli fo5ķ;: 50 Hz ja .[,, ,nt eļcįį: .fn Ī?ļooįor: -50 Hz. Seejuures
suureneb reduktori siserrdkiirus 1,4 korda ning rrõutava ''räljundkiiruse saarrriseks ttrleb
kasutada ka vastava ülekandearwga reduktorit. Nendel tingirrrustel ei kaliarre ka mootori
väherldatud väljatugevusega talitlusel (50...70 Hz) ajarni moment alla ninriväättust, sest
sageduse suurenemisest tingitud rnomendi vähenernitte kompenseeritakse recluļctorj
ülekarrdearvĮļ Suurencamise arvel. Vastupidi, sagedr"rstel 0...50 Hz saavutatakse momendi
(sh. ka käivitusmomendi) 1,4-kordrre sttufetletnine. Eeliseks on ka tnootori jahutuse
paranemine ja reguleerimispiirkorrna l,4-kordne suurenemine võrreldes ajarniga, rnilļe
ruraksirnaaisagedus on 50 Hz.
Valitud tõsįerrrelrļiartisrni trtooįori nitrrivõirllsus peaks
sagedusmuunduri nimivõimsus ja masina nõutav tõstevõimsus, et võimaļike ülekoormuste
puhul ei tękiks mootori vääratust. Kui mootor talitleb eri kiirustel, tuleb ajami termilise
koormuse atrrutamisel arvestada koormuse mttutumist, S. t. suhtelist lülituskestust (cycĮic
duratįon factor). Paljude sagedusmuundurite puhul on tõstemasinate ajarni funktsioonid
tarkvarasse programmeeritud.
Pulsilaiusrnodulatsiooni poolt põhjustatud nrootori müra saab väheirdada
pulsilaiusmodulatsiooni sageduse suurendamisega l,,õi väljurrdfiltri kasutanlisega või mõlenra
nreettne üheaegse rakendamisega.
. Ptrlsilaiusmodulatsiooni sageduse suttrenemiseļ suut'etrevad eeIkõige konrnrutatsiooni-
kadude tõttu kaod muutrduris ning selle väljundvõinrsrts väheneb. Teiselt poolt väheneb
filtri materjalikulu.
. PtrlsiĮaįusmodulatsiooni sageduse välrenemisel vähetievad ka kaod sagedusmuunduris ja
muunduri väljundvõimsus kasvab. Teiselt poolt suureneb aga filtri materjalikuĮu, mida alla
4 |,JLz sagedustel on majanduslikult raske põhjendada.
Müratase tähendab pinnale toimivat helirõhku Lp'ą. Mõõdetud väär1used esitatakse
suļrteļistes ühikutes - detsibellides dB(A) ja mõõirnine teostatakse ļreli alļikast l m kaugusel
akustilise rõhuanduri (acoustic preSSure meter) abilr.
85
Mahtuvuslikud voolud. Sagedusrrruunduri valreldi transistoride kiired konrtlutatsiot;lrį-
protsessid tekitavad tlruutrduri ja mootori įiherrduskaabļis mahtuvuslikku voolu. tnis koorrriab
nil sagedusmuundurit kui ka toitevõrktr. Vooltr tttgevus sõltub nruunduri puĮsilaius-
rnociulatsiooni sagedusest ja kaabli nraļrtuvusest. Viirnarre sõltub kaabļi tüübist,
isoļatsioorrirrraterjalist. varjestusest kaabli pikkusest ja selle paigalciusviisist. Riilrmaajanii
puhui on otsĮĮStava tähtsusega nrootoreid įįherrcįavate kaablite kogupikkus.
Pidurdustakisti valik. Pidurdustalitluses töötava sagedusttruuncuri puhr-rl kasutatakse liig-ce
pidurdusenergia hajutamiseks pooljuhthilitiga kommuteeritavat pidurdustakistit (vt. 5. ptk.).
Pidurilüliti koos pidurdustakistiga lüļitatakse rõöbiti alalispinge valrelüliga nirrg t'akettdatakse
tööle julrul, kui vahelüli alalispinge kasvab teatud läviväär1trseni. Sisseļülitatird pidurdustakisti
ļrajutab muutrdttri vaļrelįįli energiat ja alandab koirdensaatori pirrget. Kestva pidurdrisprotsessi
vältel toimib pidurilĮiliti re1eetoirrręļise pirrgeregulaatorina, ļülitades pidru'dustakistit
tsükĮiliseļt sisse ja välja'
Pidurdustakisti Suulus määratakse vastavalt sagedusmuundr-irį trraksilrraalselt lubatrrcj
pidurdusvoolūe. See arvutatakse ļähtudes vaĮieļüli etteantud alalispinge r,äärtusest ajanti
getreraatoflaĮitluses. Pidurdustakisti rninimaalselt lubatrrd takistus otr antud sagedusmuutrdr"tri
tehnilistes andmetes.
Pidurdustakisti nimivõitnsus (hajutatav võitrrstts 1a0 % lülituskestuse puhui) määratakse
rnootorist tagasi valreldisse edastatava elektr'iļise pidurdusvõimsuse järgi. Pidurduse
nielraanilise võinrsuse põĮrjal leitakse generaatoflalitluse kaod nrootoris ja redtrktoris (vt.
pöördtaļitluse kasutegur). Pidurdustakįsti vaļikrrl tuleb sanruti arvestada, et pidut'dusvõinrsuls
poie konstantne vaid mrttltttb pidevalt. Arrittttlstes võib kasirtacla mootoii ja red'.rktori
oÄ reduktori įįlre astiirc elrk
ligikaudsei lranrmaspaari kohta ning sõltuvalt astmete anust reduktori kasuteņtl'ņ:0,94...0,96
oÄ.
'Iigurecluktorite kasutegur ņ : 0,50. '.93 %. Mootori kasutegur sõlttrb võinrsusest, miilest
antrab ülevaate aĮŲärgnev tabel 8.5. Kuna mootor töötab optirnaalse (maksimaalse)
kasuteguriga jrrhul kui tegelik koonrrus on ligikaudu % nirrrikooLtttusest, siis põĘtrstai;
niootori alalęoormamine kasr.tteguri vähenemist.
I'abel 8.-5
4-oooluseliste mootorite orienteeruv kas -:ī--1
3 ļ īīIt
I
j., r5 22 JU +Į'r
I
D KW 0,J 5 5,5
;r
i
L tJ i
:
t7l (P Pn) 0,'71 O,JJ o,80 I 0,85 0,86 0,89 0,89 0,90 0.92 I 0.e ļ
Veoajami keskmine pidurdusvõirnsus ja pidurdustalristi valik. Pidurdusvõinrsus väherreb
pidurclusprotsessi kesteļ lineaarselt. See tälrendab, et nraksimaalne pidurdusr.'õimsus toililib
pidurduse alguses ja orr kaks korda Suurem kui keskrnirre pidurdusi,õitnsus. Pidurdustakisri
kestevtaļitluse võin-rsuse töötsükli üļrekordse pidurduse prrhul saab nräärata ļäirtudes l00 9't'
suļrteļiseĮe lįįlituskestusele vastava pidurdusvõitllsuse järgi fioonis 8'3).
Ajarrii lühiajalise l kw pidurdusvõimsuse puhul oti vaja kasutada piciurdustakistit, mille
pidevtaltĮusvõįnrsus suhtelise lülituskestuse 1 0 % puhul on on l 50 w. Aļla 4 kW kasutatakse
keritud traattakisteid, üle 4 kW aga valatud teLastaksiteid'
86
ühi ajal in e pidu rd u svõint su s Pidevtalitļusvõimsus
t
Pidurdustakistite suhteline lülituskestus %
100 I 4 5 6 7 B9 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
KW kwl |
80 80ļ
I
60
I
OU
I
40 40
20
10 't0
Õ I
6 6
1 1
0,8 0,8
0,6 0,6
0,4 n4
(\)
3 4 5 6 7 8 I 10 20 30 40 50 60 708090100
Pįdurdustakistite suhteline lÜlituskestus (cdD
' Īraat{akisti
Vaiatud takisti
.foonis 8.3. Vaheajaļise korduvtalitļuse (tsükļi kesįus on aila l20 s) lĮüriajalise pidurdusvõinrsuse
määramine taki sti pi d evtali tlu-SvõilĪlsuse põh_i ai'
Keskmįne pidurdusvõinrsus on arvutatav valemiga
n
a,5'nlt 'Q,.i,]'V'Ę
P
k'įi, (8 i)
ĮĮ1
' pįd
/ -., 1000
Į'įu
'
kus nrl on koormuse (Įasti) mass kg, ttpicĮ piclurdusaeglustus nlļs2, v kiirus n/s ja t1;itĮ
pidurdusaeg.
Kui ajami talitiustsįikļis orr mitu pidurdust, Įeitakse SulĪuĪiaatTle ruutkeskmine pidurdus_
võimsus (efektiil.võimsus) sõltuvalt pidurdusaegadeSt ja pausidest alŲärņeva valeiniga.
81
Pt.tt + Pt'h +"'
Pz'tz + (8.2)
Ppia
".ff
=
t|+l)*13Į"'
Ajaintervaļlide sumrn a t1 + t2 + t3 + "' võrdub talitlustsükli kestusega'
Tõstemasinapidurdusvõimsuskoosnebkalrestkomponendist
(langetarniļ]e konstantse kiiruse ga v) ja
a) staatilisest pidurdusr,õitrrsusest
(inertsmass ide ae gl ustamine)
b) dįrnaarnilisest p i durdusvõ i msusest
kiirusega on staatiļine pidurdusvõimsus konstantne
Koornruse langetamiseĮ ühtlase
P .,
' pta -!'lrķ)-ę-:l
1000
kw (8 3)
mass kg; g raskuskiirendus (9,81 m/s2);
l, kootrrruse
kus lz7, on lasti mass' t'1',ķo|.|vastukaalu tõste-
pidur-dan-riseĮ tuļeb aegļustada lrtootori, koormttse.
larrgetamise kiirus m/s. Ajanri
JärelikuIt
n',.ilrllunismi j a vastukaalurineft smasSe'
PMdr,=*h kw
(84)
kgm2'
pidurdusvõirnsus; J74: Ī|(ootori irreftsimoment
kvs P y 41n= mootori dįrnaamilirle
z\'\'
ļm, _ ltį,,t J' a n 'v '0 \u'
_ muk
)'v" ' |l
kw (8 s)
ļĶ dLĮl1
1000 ' te'1000
kus Pķ 4;,n : koormuse düliaamiline pidurdusvõitrrsus'
kW'
Sumnraame pidurdusvõimsus
leitakse valenritega 8'3, 8'4 ja 8'5 leitrrd tulemite
suntmeerimisega'
(8 6)
* Px kw
LP ,r,o - Prid * Pu aan 'ttiu
väiļ Arvutuslik pidurdusvõimsus peab olema
ļraiutatav võitnsus
uo' kw
(8 7)
Š Ppid'takisti =
ZP ,,,o Rpid.takisti
ajami taĮitluse erineb seļle poolest, et vastukaah"r
VastukaaĮuta ja vastukaaĮuga tõstemastna suureneb dünaamiline
staatilirie pidurdusvõimsus P pid, kuld
oļemasolu koiral väheneb ajami
nidurdusvõimsus P M ,tau'
88
KOKKUVOTE
1990. aastate teisel poolel on jätkunud jõupooljuhtmuundurite väga kiire arerrg. Esiteks,
täiustatakse ja luuakse uusi pooĮūtlüliteid (transistore ja türistore) ning neist moodustatud
jõupooĻuhtrnooduleid. Viimaseid on integreeritud juhtinris- ja kaitseahelate tõttu hakatud
nimetama ka intelligentseteks pooĮuhtmooduliteks. Niisuguste rnooduļite väljaarendarrine on
oluļiselt Įihtsustanud muundurite jõuosa projek1eerimist' Teiseks, pidevalt täiustatakse
siņiaalitöötluses ja juhtseadmetes kasutatavaid mikropt'otsessoreid ning neil põhinevaid
eriotstarbelisi kontrollereid, mida saab kasutada ka sagedusmuundurites. Tänu sellele muutub
lihtsamaks ka sagedusmuundurite juhtosa riistvara projekteerinrine. Koļmandaks, viimasteļ
aastatel on kõige kiirern areng toimtrnud muundurite tarkvara osas. Sagedusrnuundurite
tooŲad konkur'eerivad omavahel peamisel tnuunduritele ornistatud funktsioonide paljususe.
lrende kasutanrise käepärasuse ning nruundurite lrinna osas. See konkurents otr otseselt
rrrääranud ka sagedusmuundurite arengusįļunad viimaste aastate jooksul. Sagedusmuundur oir
trruutunud universaalseks autonraatikavahendiks, mida rakendatakse kõikjal, kus on tegernist
vahelduwoolu elektrimasinate paindliku j uhtimisega.
Sagedtrsmtrundurite talitlustarkvara pole tavaliselt kasutajatele kättesaadav. Tihe konkurents
tootjate vahel sutrrriį, neid konkurentsįvõime säilitamiseks looducl tarkvara salastanra, tnis
võib hakata aga edaspidi pidurdama tehnoloogia arengut, eriti juhul, kui see toimub tootjate
rnorropoliseerumise ja piiratud konkurentsi tingimustes' Selle asjaolu tõttu muutub ļ rnuunduri kasrrtaja üha enanr sõltuvaks muurrduri tootjast. Võib väita, et tehnoloogilirre
oskusteave koondub įįha enam seadmete, eriti aga tarkvara tootjate kätte. Kasutaja peab
leppima võõraste saladustega, S. o' valmis rnenüüde ja mudelite, etteantud parameetrite ja
trende sätete piirangutega, nrida tootja olt suvatsenud nruundurisse prograrnrneerida. Heaļ
julrul võib kasutaja hankida tootjalt hinrralise eritarkvara nruunditri sidur-niseks arvutiga, niis
võirnaldab ajarni talitluse paremat järelevaļvet. Muunduri ja ajami juhtimise tiksikasjad jäävad
aga alati kasutaja käeulatusest välja. Paljudel erijuhtudel võib vajalikrrlrs osutuda hoopis
muude parameetrite, mudelite või talitlusviiside kasutamine, milleks aga kastrtajal puudub
igasugune võima]us.
Eeltoodud põhjustel pole tööstusļikud tüüpnruutrdurid kasutatavad ka elektriajarnite alal
toitnuvas uurirrris- ja arendustöös, kus vajatakse nii nruurduri paranreetrite suuremat
reguleerimispiirkonda kui ka tüüpmtrur-rdr.rrites putrduvaid rnittestandardseid omadusi'
Seepärast arendatakse paĮtrde ülikoolide teadrrslaborites pidevaļt tarkvaratehnikal põhinevaid
sagedusmuundureid ja ajameid, sageli isegi olentasolevat taasleiutades, et tagada
tehnoloogilise tarkvara maksimaalne avatus, kättesaadavus ja õpetatavus üliõpiĮastele. Ka
Tallinna Telrnikaülikooli elektriajamite ja jõuelektroonika instituut on käinud sarna teed pidi
rring juurutanud aastatel 1996.'.1999 nii nüüdisajamitę arendustarkvara kui ka välmir'rud
transistor- ja türistormuundurid, rnille tarkvaras pole võõraid saladusi.
89
Kasutatud kirjandus
įytdttctįon motor.lnt' Syrirp.
t. Lelrtla, T. MorļeļĮįng o.f voĮtage tran'Sįertts on įnvertet'fed AC
1995, pp' 438-439'
on Electrical Power Eng., Stockholm Power Techņ., Stockholm,
ja jõirelekt-
2. Laugis, J., Leirtla,'I. Asünkroonajamite sagedusjuhtimine. TTÜ eIektriajamite
roonika instituut. Tallinn, 1994' 9l lk'
ABB Industrial Manual. Froject lęader Niļs Crlanö. Wallin & Dalholrrr Tryckeri AB, Lurrd
3.
i998.119i P.
4' Facts wotth knowing about frequency convetters. Danfoss AiS.2. edįtiorr. Aļs offset,
Augustenborg. I 991' ' 136 P'
Speed Corrtrol Equiprnent VAT3FD, USer Marlual. Generaļ Electric Power
( Corrtroļ.
AC
(Tõlge eesti keeĮde T. Lelrtla 1998)' 62 p'
6. AC Speed Corrtrol Equipment VAT3FDv, ATC, Attachnrent of VAT3FD Manttaļ'
p'
Gener.įl Electric Power Control. (Tõlge eesti keeļde T. Lehtļa 1998). l9
L ASTAT-SD' AST'AT-C ja ASTAT-CD soft starters, User Manual. General Electr'įc Power
Control. (Tõlge eesti keeide T. Lehtla |998)'21 p'
Drive Engineerirrg - Practical Įmplementation, Volunre 1, Geared Irrotor drives-
ĪVIetļrods
8.
anct exarn:pĮes of calculation. SEW Euroclr'ive 1998. |21p.
(T'õlge ecsti keelde T. LelrtĮa,
1e99).
9. Drive Engineering - Practical Implementaticn, Volume 5, Project planning of AC drives
fed by frequency invefiers. SEW Eurodrive. 1997 ' 59 p'
90
3G3MV
Page I of2
:
'rl
SYSDRIVE 3G3MV
ģ
W Odav ja kompaktne vektorjuhtimisega
sagedusmuundur
r& 1-faasilised mudetid 0,1...4,0 kW
3-faasilised mudelid 0,2...7,5 kW
w Suur kiiruse ja momendi reguleerimistäpsus
IW 16 valitavat (programmeeritavat) kiirust
Iffi Sisseehitatu d RS-422t495 port, mis
vöimaldab ühendada tsentraalse
juhtseadmega kuni 32 muundurit
lw PID regulaator
w Sisseehitatud potentsiomeeter kiiruse või
momendi seadmiseks
Iffi Kasutatav Modbus, profibus-Dp, Device Net
ja CAN bus võrkudes
l@ Kasutusalad: konveierid, mikserid. Alļalaadimise ļingid
robotteh ika, tsentrifuug id, erinevad
n lnqliskeeIne prospekį 320K
tööpingid jne. lnliskeelne käsikiri ļ 680K
soomekeelne käsikiri 240sK
Venekeelne käsikiri 4045K
Tehnilised andmed:
1-faas, 200..240 VAc 50 ļ 60 Hz vöi 3-faasi 38o...460 VAc 50 t 60 Hz
Standard ne 3-faasiline lü h isrootoriga asünkroonmootor O, 1 .'. 7, 5 kW
3-faasi mudelid: 1,2'..9,2 A (vastavalt mootori võimsusele)
3-faasi, 200...240 V (sõltuvalt sisendpingest), 1 -faasilised mudelid
3-faasi, 3B0...460 V (söltuvalt sisendpingest), 3-faasilised
mudelict
150 % nimivoolust maksimaalselt 1 minutijooksul
Kiirendus- /
pidurdusaeg 0,01...6000 s
operaatorpaneeli su runuppudega, parameetrite kopeerimisvõimalus
Juhtimismeetod lmpulss-laius moduleeritud siinussignaal
RS-4221485 (kuni 32 seadet)
Kasutatavad
http ://www.standel.eel3 G3MV.html
25.10.2005