2. Програма роботи

1. Ознайомитись з електричними машинами, обладнанням, підібрати необхідні електровимірювальні прилади і апарати та зібрати схему експериментальних досліджень.

2. Зняти механічні характеристики асинхронного двигуна у схемі перетворювач частоти – двигун, при для частот 1,2 ; 1,0 ;0,8 ;0,6 ;0,4 ; і 0,2 (за вказівкою викладача).

3. Зняти дані для розрахунку і побудувати характеристики ƞ= , при і .

4. Зняти механічні характеристики при для частот 0,8 ; 0,6 і 0,4 .

5. За експериментальними даними (пп.2, 4) розрахувати моменти на валі двигуна та побудувати механічні характеристики.

6. Скласти звіт по роботі.

3. Опис установки

На рис. 6 зображено схему експериментальної установки з перетворювачем частоти. Це перетворювач частоти виконаний за схемою з проміжною ланкою постійного струму, яка найширше застосовується в промислових приводах. Його блок-схему показано на рис. 7. Перетворювач складається з двох силових елементів – керованого випрямляча (КВ) і інвертора (І). На вхід КВ подається нерегульована напруга змінного струму промислової частоти; з виходу КВ постійний струм регульованої напруги подається на інвертор І, який перетворює енергію постійного струму в енергію змінного струму регульованої напруги і частоти. Крім силових елементів, в перетворювачі є ще система керування, яка складається з блока керування випрямляча (БКВ) і блока керування інвертором (БКІ). Вихідна частота регулюється в широких межах частотою комутації ключів, яка задається БКІ. В такій схемі здійснюється розділене регулювання напруги і частоти , що дає можливість за допомогою блока завдання швидкості (БЗШ) отримати на виході перетворювача потрібне співвідношення між напругою і частотою.

Замкнена система керування перетворювача побудована за принципом порівняння сигналу завдання пропорціонального частоті з сигналом зворотного зв’язку по напрузі, пропорціонального ЕРС двигуна. Різниця сигналів через підсилювач впливає на систему керування випрямлячем БКВ, забезпечуючи необхідну зміну напруги перетворювача.

Рис. 6. Електрична принципова схема експериментальної установки дослідження частотного регулювання швидкості обертання асинхронних двигунів

Рис. 7. Блок-схема перетворювача частоти з проміжною ланкою постійного струму

Для забезпечення надійної роботи перетворювача при низьких частотах блок підзаряду конденсаторів обмежує мінімальну напругу комутації до 20В. На виході випрямляча присутній фільтра, роль якого виконують дросель і конденсатор. Конденсатор є одночасно компенсатором реактивної енергії навантаження для покращення коефіцієнту потужності пристрою. При індуктивно-активному навантаженні часи переходу через нуль вихідної напруги і струму не співпадають по фазі. За рахунок ЕРС самоіндукції, яка наводиться в індуктивності при протіканні по ній струму, вентилі зворотного моста відкриті в інтервалах, коли струм і напруга навантаження мають протилежні знаки. Дроселі служать вхідною індуктивністю інвертора, яка запобігає миттєвому розряду комутуючих конденсаторів.