_MPC / ППТО / l5

Министерство образования Российской Федерации

Томский политехнический университет

Наименование факультета: Машиностроительный факультет

Наименование выпускающей кафедры: Электропривод и электрооборудование

Наименование дисциплины: Автоматизированный привод

Лабораторная работа № 5

Исследование переходных процессов в системе тиристорный преобразователь – двигатель постоянного тока

Исполнители: студенты группы М93		Кучерова А.Г.
		Сотников Н.Н.
		Котельников А.А.
Руководитель: преподаватель		Семенов С.М.

Томск 2003

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 вариантов.

Оборудование стенда

Лабораторный стенд состоит из двух тиристорных выпрямителей со стойкой управления и электромеханического агрегата из двух высокомоментных двигателей постоянного тока один из которых исследуемый М1, другой – нагрузочный М2. Двигатели соединены со стойкой управления четырьмя кабелями: двумя силовыми и двумя измерительными.

Питание стенда – от трехфазной сети 380В, 50Гц. Подача напряжения на стенд осуществляется автоматом, расположенным с левой боковой стороны стойки.

Дополнительные приборы, необходимые для проведения экспериментов:

• двухлучевой осциллограф с запоминанием;

- ПЭВМ типа IBM AT/ XT.

Рис. 2 Графики переходных процессов ω = f (t) и I = f (t) при пуске без нагрузки в замкнутой системе

U=35В

I0 = 0 А	ω0 = 0 рад/с	tnn= 135 мс
Iк = 0 А	ωуст =135 рад/с
Imax = 60 А	Ωперег = 15 рад/с
Iуст = 0 А

U=65В

Imax = -45 А	ω0 = 0 рад/с	tnn = 105мс
Iк = 0 А	ωуст = -96 рад/с
I0 = 0 А
Iуст = 0 А

Рис. 3. Графики переходных процессов ω = f (t) и I = f (t) при останове без нагрузки в замкнутой системе

U=35В

Imax = -42 А	ω0 =- 90 рад/с	tnn = 135 мс
Iк = 0 А	ωуст = 0 рад/с
I0 = 0 А
Iуст = 0 А

U=65В

Imax = 60 А	ω0 = 127рад/с	tnn = 90 мс
Iк = 0 А	ωуст = 0 рад/с
I0 = 0 А
Iуст = 0 А

Рис. 4 Графики переходных процессов ω = f (t) и I = f (t) при реверсе без нагрузки в замкнутой системе

U=35В

Imax = -50 А	ω0 = 135 рад/с	tnn = 135 мс
Iк = 0 А	ωуст = -130 рад/с
I0 = 0 А
Iуст = 0 А

U=65В

Imax = 60 А	ω0 = -94 рад/с	tnn = 90 мс
Iк = 0 А	ωуст = 100 рад/с
I0 = 0 А
Iуст = 0 А

Вывод

1.Переходные процессы в системе П-Д в общем случае относятся к классу электромеханических. Причина этого состоит в том, что выходное напряжения преобразователя из-за его инерционности или вследствие специального формирования его входного сигнала управления является определённой функцией времени.

Переходные процессы в данной системе описываются линейным дифференциальным уравнением:

(*)

где ;

2. Переходные процессы ω = f (t) и I = f (t) при пуске без нагрузки в замкнутой системе:

После пуска нарастание тока возбуждения и ЭДС генератора происходит по экспоненциальному закону. С учетом того что начальные значения равны нулю была получена зависимость (t) соответствующая формуле (*).

Кривая тока строится с учетом того, что момент нагрузки на валу ДПТ отсутствует. Вследствие этого начальное и конечное значение тока равны 0, то есть кривая тока начинается из начала координат и имеет своей асимптотой ось времени t.

Кривая скорости строится с учетом полученной зависимости тока, которая пропорциональна производной скорости и имеет горизонтальные касательные на начальном и конечном интервалах переходного процесса, а в момент времени tmax, где ток имеет максимален, она имеет перегиб. В момент времени tmax, когда I= Imax? разность ЭДС генератора и ДПТ максимальна.

3. Переходные процессы ω = f (t) и I = f (t) при останове без нагрузки в замкнутой системе

Торможение двигателя осуществляется отключением обмотки возбуждения от источника питания и замыканием её на разрядный резистор RP. Аналогичный пуску и реверсу характер имеет кривая тока и скорости ДПТ; в начальный и конечный моменты времени переходного процесса касательные к этой кривой горизонтальны, а в момент времени tmax в кривой имеет место перегиб. В течение всего времени торможения Д>Г, в соответствии с чем ДПТ работает в режиме рекуперативного торможения.

4. Переходные процессы ω = f (t) и I = f (t) при реверсе без нагрузки в замкнутой системе:

Реверс двигателя осуществляется изменением полярности напряжения возбуждения.

Кривая тока при реверсе качественно повторяет кривую тока при пуске, но максимум тока в 2 раза превышает максимум тока при пуске, а сам ток имеет направление, обратное току при пуске.