Лабораторная работа №5
ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА В системЕ ‘‘тиристорный преобразователь – двигатель постоянного тока НЕЗАВИСИМОГО ВОЗБУЖЕНИЯ’’
5.1. Цель работы
Исследование характеристик переходных процессов скорости ω=f(t) и тока I=f(t) при различных динамических режимах тиристорного электропривода постоянного тока одним из двух возможных вариантов.
5.2. Оборудование стенда
Лабораторный стенд состоит из приборного блока с двумя комплектами тиристорных преобразователей и электромеханического агрегата, состоящего из двух высокомоментных двигателей постоянного тока, один из которых исследуемый М1, другой – нагрузочный М2. Двигатели соединены с приборным блоком четырьмя кабелями: двумя силовыми и двумя измерительными.
Питание стенда осуществляется от трехфазной сети 380В, 50Гц. Напряжение на стенд подается с помощью автомата QF, расположенного с левой боковой стороны приборного блока.
Дополнительные приборы, необходимые для проведения экспериментов:
двухлучевой осциллограф с запоминанием;
ПЭВМ типа IBM AT/ XT.
В работе используется компьютерная программа «SMVS.EXE», реализованная на языке «ПАСКАЛЬ».
5.3. Перевод обозначений элементов оборудования и принципиальной электрической схемы на лицевой панели приборного блока (рис. 5.1.)
POWER |
Энергия |
|
THYRISTORIZED DC DRIVE STUDY |
Тиристорный привод постоянного тока |
|
TEST MOTOR |
Исследуемый двигатель |
|
ARMATURE VOLTAGE |
Напряжение якоря |
|
ARMATURE CURRENT |
Ток якоря |
|
BRAKE MOTOR |
Нагрузочный двигатель |
|
HAND CONTROL |
Ручное управление |
|
SPEED, rad/s |
Скорость, рад/с |
|
REFERENCE VOLTAGE |
Опорное напряжение |
|
BRAKE MOTOR CONTROL |
Управление нагрузочным двигателем |
|
LOGIC UNIT |
Блок логики |
|
ON |
Включено |
|
OFF |
Выключено |
|
CMPT |
Компьютер |
|
5.4. Динамические характеристики и режимы системы тиристорный преобразователь(тп) – двигатель постоянного тока независимого возбуждения (дпт)
Тиристорный электропривод представляет собой сложную динамическую систему, состояние которой в каждый момент времени определяется текущими значениями ее переменных и приложенных к системе внешних (управляющих и возмущающих) воздействий.
Изменение внешних воздействий вызывают в электроприводе переходные процессы, в течение которых электромеханические параметры скорость ω=f(t) и ток I=f(t) изменяются во времени от начальных значений к установившимся значениям, заданным новыми воздействиями на систему.
Переход от одного состояния к другому может совершаться по разным траекториям, отличающимся длительностью перехода, максимальными нагрузками электрической и механической частей системы, потерями энергии, выделяющимися в двигателе за время перехода, потреблением энергии за то же время и другими показателями. Из множества возможных траекторий необходимо выбирать оптимальные, обуславливающие максимальное быстродействие, или минимум потерь энергии и динамических нагрузок, или максимум полезной работы и др.
Так как тиристорный преобразователь является системой нелинейной, то его динамика описывается нелинейными дифференциальными уравнениями. Наиболее эффективным и широко используемым методом расчета переходных процессов с возможно более полным учетом нелинейностей и инерционностей электропривода является решение системы уравнений с помощью ПЭВМ. При этом появляется возможность визуально наблюдать влияние изменений выбранных параметров и оперативно исследовать характер переходных процессов.