2. Методические указания к проведению

ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ПО ТРАНСФОРМАТОРАМ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ МАШИНАМ

А. Работа № 0-0 – Ознакомительная. Исследование силовых модулей стенда Цель работы

Изучение силовых преобразователей стенда и электромеханического агрегата, получение навыков их использования при проведении лабораторных работ.

Программа работы

1. При домашней подготовке к работе изучить назначение, возможности и управление модулями тиристорного преобразователя, тиристорного регулятора напряжения, преобразователя частоты и силового модуля.

2. В лаборатории выполнить исследование тиристорного преобразователя. При работе тиристорного преобразователя на двигатель постоянного тока (ДПТ) независимого возбуждения экспериментально снять данные и построить регулировочные характеристики =f(U_п) на холостом ходу, при наличии добавочного сопротивления в якорной цепи, при наличии добавочного сопротивления в цепи возбуждения.

3. Выполнить исследование тиристорного регулятора напряжения. При работе тиристорного регулятора на асинхронный электродвигатель (АД) снять и построить регулировочные характеристики при изменении напряжения U_р на статорной обмотке АД: скорости , тока статора I_c.

4. Выполнить исследование преобразователя частоты. При работе преобразователя частоты на АД ввести каталожные данные двигателя, выполнить пробный пуск двигателя, задать режим «Регулирование момента» (макрос 4). Снять и построить регулировочные характеристики при изменении сигнала задания по частоте вращения.

5. Обработать экспериментальные данные, составить отчет и сделать заключение по работе.

Пояснения к работе

1. Лабораторный стенд имеет набор модулей различного функционального назначения. Ряд модулей, таких как модули добавочных сопротивлений, модули с измерительными приборами и т.п., не требуют предварительного изучения. Использование их очевидно без пояснений.

Работа же с силовыми модулями, используемыми в большинстве лабораторных работ, требует практических навыков. С целью получения этих навыков для обеспечения выполнения последующих лабораторных работ предусматривается выполнение рассматриваемой лабораторной работы.

Краткое описание используемых в лабораторной работе силовых модулей стенда представлено в первой главе данного пособия. Там даны конструкция, технические характеристики, назначение коммутационных элементов модулей, подготовка модулей к работе и проверка их работоспособности.

В рассматриваемой лабораторной работе предусматривается практическая работа с этими модулями: сборка схемы, снятие статических характеристик и осциллограмм.

2. Исследование тиристорного преобразователя

Схема для экспериментального исследования представлена на рис. А1. Устанавливаемые перемычки между модулями изображены жирными линиями.

Рис. А1. Схема для исследования тиристорного преобразователя

ТП получает питание ~220 В при включении автомата QF2 модуля питания. Через модуль добавочных сопротивлений №2 к ТП подключен ДПТ и его обмотка возбуждения. Датчики тока и напряжения силового модуля соединяются с соответствующими клеммами якорной обмотки ДПТ. Точки снятия сигналов для осциллографирования (выходные сигналы датчика, напряжения и частоты вращения) соединяются с входами измерительного модуля (на схеме не показан). Осциллографирование в стенде возможно с помощью приставки–осциллографа или платы ввода–вывода (см. п. 1.5).

ТП при работе в режиме нагрузочной машины (переключатель SA2 в положении НМ) обеспечивает отдельно регулирование скорости и момента ДПТ:

– потенциометр RP1 задает напряжение (частоту вращения);

– потенциометр RP2 задает максимальный ток.

Поэтому механические характеристики ДПТ при работе в режиме НМ имеют вид, представленный на рис. А2.

а)

б)

Рис. А2. Механические характеристики ДПТ при работе ТП в режиме НМ:

а – при регулировании задания по скорости;

б – при регулировании задания по моменту

Модуль ТП имеет четырехстрочный жидкокристаллический индикатор, на который выводятся значения его выходного напряжения, тока якоря и возбуждения, а также текущая частота вращения. Индикация режима работы преобразователя содержит 4 светодиода («Перегрузка», «Разрешение работы» и направление вращения «А» или «В»).

Переключатель SA1 преобразователя служит для подачи сигнала разрешения или запрета его работу. При любых сбоях в работе ТП (например, при срабатывании защиты по току появляется сигнал «Перегрузка») необходимо снять переключателем SA1 разрешение на работу ТП, установить потенциометры в нулевое положение, а переключатель SA3 – в среднее положение, нажать кнопку SB1. Сигнал «Перегрузка» должен сброситься, дать переключателем SA1 разрешение на работу ТП.

2.1. Для снятия требуемых регулировочных характеристик необходимо:

• переключатель SA1 «Разрешение» установить в нижнее положение (запрет работы);

– переключатель SA2 «Режим»ТП поставить в положение НМ;

• переключатель SA3 – в среднее положение;

• потенциометры RP1 и RP2 модуля ТП– в нулевое положение;

• переключатели SA1 и SA2 модуля добавочных сопротивлений перевести в заданные положения (при начале работы в нулевые);

• последовательно включая автоматы QF1 и QF2, подать питание на ТП;

• по показаниям приборов на ТП проконтролировать наличие тока возбуждения I_в ДПТ (примерно 0,2...0,3 А);

• установить переключатель SA1 «Разрешение» в верхнее положение (разрешение работы);

• установить потенциометр RP2 в максимальное положение, обеспечивая при этом регулирование скорости с максимальным моментом;

• переключатель SA3 включить в положение «Вперед»;

• изменяя положение движка потенциометра RP1, задать вращение двигателя;

• изменить направление вращения переключателем SA3.

• снять требуемые регулировочные характеристики при регулировании по скорости, заполнив табл. А1.

Таблица А1.

Rя, доб=0, Rов, доб=0
Uп, В
, рад/с

Заполнив таблицу, вывести потенциометры в нулевое положение, переключатель SA3 установить в среднее положение и переключателем SA1 снять сигнал разрешения на работу преобразователя.

2.2. Снятие регулировочных характеристик ДПТ при введении добавочного сопротивления в якорную цепь. Для этого переключателем SA1 модуля добавочных сопротивлений ввести сопротивление в якорную цепь (значение указывается преподавателем). Далее снова выполнить п. 2.1.

2.3. Снятие регулировочных характеристик ДПТ при ослаблении поля. Для этого переключателем SA2 модуля добавочных сопротивлений ввести добавочное сопротивление в цепь возбуждения (значение указывается преподавателем). Далее снова выполнить п. 2.1.

2.4. Осциллографирование переходных процессов. Включив персональный компьютер дождаться загрузки Windows, найти на рабочем столе папку «Стенд электропривод» и запустить программу осциллографирования:

– при использовании приставки–осциллографа и входов «Канал А» и «Канал В» измерительного модуля запускается программа «DSO2100»;

– при использовании платы ввода–вывода и входов А1, А2 и А3 запускается программа «LabDrive» и выбирается строка «Работа А ...».

Далее необходимо подготовить программное обеспечение к работе (см. п. 1.5 первой главы методических указаний) и выполнить осциллографирование сигналов пуска и торможения двигателя. Для этого необходимо:

– подготовить ТП к работе (п. 2.1) и запустить электропривод в работу, задав при этом частоту вращения 100...150 рад/с;

– не изменяя положение ручек потенциометров перевести переключатель SA3 в среднее положение и дождаться нулевой установившейся скорости двигателя;

– перевести переключатель SA3 в верхнее положение и записать осциллограммы пуска программным обеспечением, сохранить осциллограммы в памяти;

– аналогичным образом выполнить осциллографирование процесса торможения.