1.6. Определение параметров, характеризующих работу на двигательную нагрузку, преобразователя частоты с промежуточным звеном постоянного тока и трехфазным мостовым автономным инвертором напряжения
Малахов
Цель: Показать возможности стенда по снятию характеристик электропривода системы «Преобразователь частоты (ПЧ) - асинхронный двигатель (АД)»
- Схема электрическая принципиальная:
- с обмотками асинхронного двигателя соединенными в звезду;
- с обмотками асинхронного двигателя соединенными в треугольник.
- Рекомендуемая схема электрических соединений:
- с обмотками асинхронного двигателя соединенными в звезду;
- с обмотками асинхронного двигателя соединенными в треугольник.
- Перечень аппаратуры
- Описание схем электрических соединений
- Указания по проведению эксперимента
Схема электрическая принципиальная
Рис. 29. Схема электрическая принципиальная для определения параметров электропривода системы ПЧ-АД с обмотками соединенными в звезду
Рис. 30. Схема электрическая принципиальная для определения параметров электропривода системы ПЧ-АД с обмотками соединенными в треугольник.
Рекомендуемая схема электрических соединений
Рис. 31. Рекомендуемая схема соединений для определения параметров электропривода системы ПЧ-АД с обмотками соединенными в звезду
Рис. 32. Рекомендуемая схема соединений для определения параметров электропривода системы ПЧ-АД с обмотками соединенными в треугольник
Перечень аппаратуры
Таблица 13
Обозначение |
Наименование |
Тип |
Примечание |
А1 |
Регулируемый автотрансформатор |
318.1 |
|
А2 |
Однофазный трансформатор |
372.2 |
|
А3 |
Многофункциональный транзисторный преобразователь |
346 |
|
A4 |
Электромашинный агрегат |
100.3 |
|
A5 |
Указатель частоты вращения |
506.2 |
|
A6 |
Блок датчиков тока и напряжения |
402.3 |
|
A7 |
Персональный компьютер с платой ввода вывода и программным обеспечением: многоканальный осциллограф |
550 |
|
A8 |
Коннектор |
330 |
|
G1 |
Однофазный источник питания |
218 |
|
PA1 |
Блок амперметров |
528 |
|
PV1 |
Блок мультиметров |
509.2 |
|
|
Двухканальный осциллограф |
|
|
Описание электрической схемы соединений
Источник G1 - источник синусоидального напряжения промышленной частоты предназначен для питания активных блоков стенда и обеспечения их защиты от коротких замыканий и сверхтоков.
Многофункциональный транзисторный преобразователь (МТП) A3 – блок работающий в режиме автономного инвертора напряжения, обеспечивающий питание двигателя постоянного тока. Характеристики этого блока и характеристики асинхронного двигателя исследуются в этом опыте.
Регулируемый автотрансформатор А1 совместно с трансформатором A2 – источник регулируемого синусоидального напряжения на входе силовой части МТП с обеспечением потенциальной развязки.
В электромашинном агрегате A4, в данном опыте используется асинхронный двигатель и энкодер. Двигатель служит нагрузкой АИН и исследуемым объектом.
Блок датчиков тока и напряжения А5 используется для потенциальной развязки токов и напряжений и согласования уровней сигналов с уровнями сигналов, необходимыми для платы ввода-вывода.
Коннектор A8 передает сигналы на компьютерную плату ввода-вывода.
Персональный компьютер предназначен для наблюдения за формой гладких сигналов получаемых в схеме.
Указатель частоты вращения A6 предназначен для измерения и индикации скорости вращения асинхронного двигателя. Присоединение блока A6 к электромашинному агрегату А4, производится с использованием кабеля ШК.003-01. Соединение блока A3 c блоком A6 производится кабелем ШК.005.
Блок мультиметров PV1 – предназначен для контроля постоянного напряжения питания широтно-импульсного преобразователя A3. Амперметр PA1 обеспечивает измерение тока якоря
Двухканальный осциллограф предназначен для контроля формы высокочастотных сигналов схемы.
Указания по проведению экспериментов
В качестве заданного режима работы принимаем:
- двигатель: АД с обмотками соединенными в звезду;
- напряжение питания +Uп: +300 В;
- Uном.: 220 В;
- тип характеристики: линейная.
Требуется: снять осциллограммы фазного и линейного напряжения, форму фазного тока, посмотреть форму гладкого фазного и линейного напряжения, снять показания по частоте питающего напряжения двигателя, тока двигателя, линейного напряжения на двигателе и скорости двигателя.
Убедитесь, что устройства, используемые в экспериментах, отключены от сети электропитания.
Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.
Включите автоматический выключатель и устройство защитного отключения однофазного источника питания G1.
Включите выключатель “СЕТЬ” блока датчиков тока и напряжения А5 и блоке указателя частоты вращения A6.
Включите выключатель “СЕТЬ” на передней панели МТП А3. Кнопками Выбор страницы переключитесь на страницу Эксперимент 1 Исследование режимов работы асинхронного двигателя.
Кнопкой Выбор информации на дисплее переключитесь в режим Массив настраиваемых параметров. Установите параметры в соответствии с заданием. После правильной установки параметров экран должен принять вид, показанный на рис. 33.
Рис. 33. Экран настраиваемых параметров с установленными параметрами эксперимента
Подключите осциллограф к стенду:
для измерения линейного напряжения инвертора, подключите к каналу 1 осциллографа кабель ПД.002 с коэффициентом деления делителя равным 10. Сигнальный провод кабеля подключите к точке L1, общий провод - к точке L2. Предел канала установите равным 10 В/дел;
для измерения тока якоря, подключите к каналу 2 осциллографа кабель ПД.003 без делителя. Выводы кабеля подключите к выходу датчика токов и напряжений A5 (d1-сигнальный, d2- общий). Предел установите равным 0.5 В/дел;
подключите кабель синхронизации КС.001 в соответствии с рис. 4;
переключите осциллограф в режим внешней синхронизации (Ext).
Установите движок автотрансформатора А1 в крайнее против часовой стрелки положение положение. Включите автотрансформатор и блок мультиметров. Регулируя напряжение автотрансформатора установите напряжение питания АИН в соответствии с заданием.
Подайте напряжение на выход АИН, включив кнопку Прямое чередование.
Сравните форму напряжения и тока, подаваемого на двигатель.
Снимите напряжение с выхода АИН, нажав кнопку ОТСУТСТВИЕ ИМПУЛЬСОВ.
Измерение гладких фазного и линейного напряжений производится с использованием виртуального осциллографа. Запустите на компьютере программу виртуальный осциллограф. Выберите в качестве источника для канала 1 дифференциальный сигнал ACH0-ACH8 (включен на линейное напряжение двигателя), установите предел равным 2 В, установите движок степени сглаживания на четвертую риску слева и включите канал. Выберите в качестве источника для канала 2 дифференциальный сигнал ACH1-ACH9, установите предел равным 2 В, степень сглаживания равным 0 и включите канал. Раздвиньте сигналы по вертикали.
В блоке диалога настройка-> параметры установите следующие значения:
частота сканирования, Гц = 100000
частота обновления диаграмм, Гц =5
отображается каждая N-ая точка N=8
Подайте напряжение на выход автономного инвертора напряжения включив кнопку Прямое чередование.
При правильной установке экран должен принять вид, представленный на рис.34.
Рис. 34. Форма гладкого линейного напряжения и фазного тока асинхронного двигателя
Включите панель интегральных значений (кнопка
на панели управления многоканального
осциллографа). Установите выводимые
значения как действующие. Задайте
величину множителя для канала 1 равной
200, а для канала 2 равной 0.2. Замерьте
действующие значения линейного
напряжения и фазного тока двигателя.Снимите напряжение с выхода АИН, нажав кнопку ОТСУТСТВИЕ ИМПУЛЬСОВ.
Переключите вход датчика напряжения с точки L2 на точку 0 В (фазное напряжение автономного инвертора напряжения).
Подайте напряжение на выход АИН, включив кнопку Прямое чередование.
Сравните форму гладкого фазного напряжения и фазного тока.
Частота питающего напряжения двигателя, может быть получена из строки задание МАССИВА КОНТРОЛИРУЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ, либо непосредственно, если на экране общих настроек МТП (см. Руководство по эксплуатации), установлена единица измерения в Гц, либо выраженное в рад/с или об/мин.
Скорость вращения двигателя, может быть снята с прибора указателя частоты вращения (блок А6), либо из строки скорость МАССИВА КОНТРОЛИРУЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ МТП A3.
Снимите напряжение с выхода АИН, нажав кнопку ОТСУТСТВИЕ ИМПУЛЬСОВ.
Снимите напряжение с силовой части схемы (выключите регулируемый автотрансформатор А1).
Снимите напряжение с системы управления (выключите МТП А3)
Выключите остальные блоки в произвольной последовательности.