Цель работы: изучение систем ЭП «Преобразователь частоты с автономным инвертором напряжения – АД с короткозамкнутым ротором» механических характеристик в статическом и динамических режимах ( регулирование скорости вращения двигателя изменением статора и в переходных режимах).
Описание электрической схемы соединений.
Фазы роторной обмотки машины переменного тока, используемой как трехфазной асинхронной двигатель М1, замкнуты накоротко.
Статорная обмотка двигателя М1 присоединена к выходу преобразователя частоты G5, вход питания которого присоединен с помощью электрического шнура к одной из двух розеток «220 В ~» трехфазного источника G1.
Обмотка возбуждения машины постоянного тока, используемой как нагрузочный генератор G3 c независимым возбуждением, присоединена к регулируемому выходу «ЯКОРЬ» источника G2, вход питания которого присоединен с помощью электрического шнура к одной из двух розеток «220 В ~» трехфазного источника G1.
Якорная цепь генератора G3 присоединена к нагрузке А4.
Указатель частоты вращения Р1 присоединен к выходу преобразователя угловых перемещений G4.
В цепь якоря генератора G3 включены амперметр Р2 и вольтметр Р3.
Выходные гнезда указателя Р1 присоединены к дифференциальному аналоговому входу АСН0-АСН8 коннектора А3.
Коннектор А3с помощью ленточного провода присоединен к плате сбора информации компьютера А4.
Входы датчиков тока и напряжения блока А2 включены в цепь якоря генератора G3, между зажимами якорной обмотки генератора G3, в цепь фазы двигателя М1 и между фазами двигателя М1. Выходы этих датчиков присоединены к аналоговым входам АСН1-АСН-9, АСН2-АСН10, АСН3-АСН11 и АСН4-АСН12 коннектора А3.
Схемы подключения мультиметра представлена в приложении 2.
Указания по проведению экспериментов
Убедились, что устройства, используемые в экспериментах, отключены от сети электропитания.
Собрали электрическую схему соединений тепловой защиты машины переменного тока:
Соединили гнезда защитного заземления устройств, используемых в эксперименте, с гнездом «РЕ» источника G1.
Соединили аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.
Переключатели режима работы источника G2 и преобразователя частоты и установили в положение «РУЧН.».
Регулировочные рукоятки источника G2, преобразователя частоты G5 и нагрузки А1 повернули против часовой стрелки до упора.
Установили тумблер «U/f» преобразователя частоты G5 в положение «230В\50 Гц».
4.1. Регулирование скорости вращения двигателя согласованным изменением частоты и величины напряжения статора.
Включили источник G1. О наличии напряжений фаз на его выходе должны сигнализировать светящиеся лампочки.
Включили выключатель «СЕТЬ» преобразователя частоты G5 и нажали кнопку «ВПЕРЕД».
Вращая регулировочную рукоятку преобразователя частоты G5, разогнали двигатель М1 до частоты вращения, например, 1500мин-1.
Включили выключатель «СЕТЬ» и нажали кнопку «ВКЛ» источника G2.
Вращая регулировочную рукоятку источника G2, установили напряжение на выходе «ЯКОРЬ» равным 220В.
Изменение положение регулировочных рукояток нагрузки А1, установили ток якоря генератора G3 равным, например 0,5А и поддерживали его в ходе эксперимента.
Вращая регулировочную рукоятку преобразователя частоты G5, изменяли частоту и величину напряжения статора двигателя М1и заносили показания виртуальных частотометра и вольтметра, а также индикатора Р1 в табл. 4.1.
I=0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
45 |
46 |
47 |
48 |
49 |
50 |
51 |
52 |
53 |
54 |
u |
190 |
195 |
200 |
200 |
201 |
210 |
220 |
220 |
220 |
225 |
n |
1200 |
1250 |
1300 |
1300 |
1350 |
1400 |
1450 |
1475 |
1500 |
1550 |
I=0,12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
45 |
46 |
47 |
48 |
49 |
50 |
51 |
52 |
53 |
54 |
u |
195 |
195 |
198 |
200 |
201 |
205 |
210 |
215 |
220 |
225 |
n |
1250 |
1250 |
1300 |
1350 |
1350 |
1400 |
1450 |
1475 |
1500 |
1550 |
I=0,14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
45 |
46 |
47 |
48 |
49 |
50 |
51 |
52 |
53 |
54 |
u |
190 |
190 |
195 |
200 |
200 |
205 |
210 |
215 |
220 |
220 |
n |
1250 |
1250 |
1300 |
1350 |
1350 |
1400 |
1450 |
1475 |
1500 |
1550 |
I=0,16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
45 |
46 |
47 |
48 |
49 |
50 |
51 |
52 |
53 |
54 |
u |
190 |
190 |
195 |
200 |
200 |
205 |
205 |
210 |
220 |
220 |
n |
1250 |
1250 |
1300 |
1350 |
1350 |
1400 |
1450 |
1475 |
1500 |
1525 |
I=0,18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
45 |
46 |
47 |
48 |
49 |
50 |
51 |
52 |
53 |
54 |
u |
190 |
195 |
200 |
200 |
200 |
200 |
205 |
210 |
215 |
220 |
n |
1250 |
1250 |
1300 |
1350 |
1375 |
1400 |
1425 |
1475 |
1500 |
1500 |
I=0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
45 |
46 |
47 |
48 |
49 |
50 |
51 |
52 |
53 |
54 |
u |
193 |
195 |
197 |
200 |
200 |
201 |
205 |
210 |
215 |
220 |
n |
1200 |
1250 |
1300 |
1350 |
1425 |
1425 |
1450 |
1475 |
1500 |
1500 |
I=0,22 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
45 |
46 |
47 |
48 |
49 |
50 |
51 |
52 |
53 |
54 |
u |
180 |
190 |
195 |
200 |
200 |
205 |
208 |
210 |
220 |
220 |
n |
1250 |
1250 |
1300 |
1350 |
1360 |
1400 |
1425 |
1450 |
1500 |
1540 |
I=0,24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
45 |
46 |
47 |
48 |
49 |
50 |
51 |
52 |
53 |
54 |
u |
180 |
190 |
195 |
200 |
200 |
200 |
205 |
210 |
220 |
220 |
n |
1250 |
1250 |
1250 |
1300 |
1325 |
1350 |
1400 |
1400 |
1450 |
1500 |
I=0,26 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
45 |
46 |
47 |
48 |
49 |
50 |
51 |
52 |
53 |
54 |
u |
180 |
185 |
190 |
195 |
200 |
200 |
205 |
210 |
215 |
220 |
n |
1200 |
1225 |
1250 |
1275 |
1300 |
1350 |
1400 |
1425 |
1450 |
1500 |
I=0,28 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
45 |
46 |
47 |
48 |
49 |
50 |
51 |
52 |
53 |
54 |
u |
180 |
185 |
190 |
190 |
198 |
200 |
202 |
205 |
210 |
215 |
n |
1175 |
1200 |
1225 |
1250 |
1300 |
1300 |
1350 |
1400 |
1400 |
1450 |
По завершении эксперимента у источника G2 повернули регулировочную рукоятку против часовой стрелки до упора и нажали кнопку «ОТКЛ.». Отключили преобразователь частоты G5 нажатием на кнопку «СТОП» и затем источника G1 нажатием на кнопку – гриб. Отключили выключатель «СЕТЬ» источника G2 и преобразователя частоты G5.
Используя данные табл.4.1, вычислили значения угловой скорости ω двигателя по выражению (4.1.), а также отношение U/f и занесли полученные результаты в табл. 4.2.
I=0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
45 |
46 |
47 |
48 |
49 |
50 |
51 |
52 |
53 |
54 |
u/f |
4,22 |
4,24 |
4,26 |
4,17 |
4,10 |
4,20 |
4,31 |
4,23 |
4,15 |
4,17 |
w |
125,60 |
130,83 |
136,07 |
136,07 |
141,30 |
146,53 |
151,77 |
154,38 |
157,00 |
162,23 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I=0,12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
45 |
46 |
47 |
48 |
49 |
50 |
51 |
52 |
53 |
54 |
u/f |
4,33 |
4,24 |
4,21 |
4,17 |
4,10 |
4,10 |
4,12 |
4,13 |
4,15 |
4,17 |
w |
130,83 |
130,83 |
136,07 |
141,30 |
141,30 |
146,53 |
151,77 |
154,38 |
157,00 |
162,23 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I=0,14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
45 |
46 |
47 |
48 |
49 |
50 |
51 |
52 |
53 |
54 |
u/f |
4,22 |
4,13 |
4,15 |
4,17 |
4,08 |
4,10 |
4,12 |
4,13 |
4,15 |
4,07 |
w |
130,83 |
130,83 |
136,07 |
141,30 |
141,30 |
146,53 |
151,77 |
154,38 |
157,00 |
162,23 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I=0,16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
45 |
46 |
47 |
48 |
49 |
50 |
51 |
52 |
53 |
54 |
u/f |
4,22 |
4,13 |
4,15 |
4,17 |
4,08 |
4,10 |
4,02 |
4,04 |
4,15 |
4,07 |
w |
130,83 |
130,83 |
136,07 |
141,30 |
141,30 |
146,53 |
151,77 |
154,38 |
157,00 |
159,62 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I=0,18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
45 |
46 |
47 |
48 |
49 |
50 |
51 |
52 |
53 |
54 |
u/f |
4,22 |
4,24 |
4,26 |
4,17 |
4,08 |
4,00 |
4,02 |
4,04 |
4,06 |
4,07 |
w |
130,83 |
130,83 |
136,07 |
141,30 |
143,92 |
146,53 |
149,15 |
154,38 |
157,00 |
157,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I=0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
45 |
46 |
47 |
48 |
49 |
50 |
51 |
52 |
53 |
54 |
u/f |
4,29 |
4,24 |
4,19 |
4,17 |
4,08 |
4,02 |
4,02 |
4,04 |
4,06 |
4,07 |
w |
125,60 |
130,83 |
136,07 |
141,30 |
149,15 |
149,15 |
151,77 |
154,38 |
157,00 |
157,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I=0,22 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
45 |
46 |
47 |
48 |
49 |
50 |
51 |
52 |
53 |
54 |
u/f |
4,00 |
4,13 |
4,15 |
4,17 |
4,08 |
4,10 |
4,08 |
4,04 |
4,15 |
4,07 |
w |
130,83 |
130,83 |
136,07 |
141,30 |
142,35 |
146,53 |
149,15 |
151,77 |
157,00 |
161,19 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I=0,24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
45 |
46 |
47 |
48 |
49 |
50 |
51 |
52 |
53 |
54 |
u/f |
4,00 |
4,13 |
4,15 |
4,17 |
4,08 |
4,00 |
4,02 |
4,04 |
4,06 |
4,07 |
w |
130,83 |
130,83 |
130,83 |
136,07 |
138,68 |
141,30 |
146,53 |
146,53 |
151,77 |
157,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I=0,26 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
45 |
46 |
47 |
48 |
49 |
50 |
51 |
52 |
53 |
54 |
u/f |
4,00 |
4,02 |
4,04 |
4,06 |
4,08 |
4,00 |
4,02 |
4,04 |
4,06 |
4,07 |
w |
125,60 |
128,22 |
130,83 |
133,45 |
136,07 |
141,30 |
146,53 |
149,15 |
151,77 |
157,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I=0,28 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
45 |
46 |
47 |
48 |
49 |
50 |
51 |
52 |
53 |
54 |
u/f |
4,00 |
4,02 |
4,04 |
3,96 |
4,04 |
4,00 |
3,96 |
3,94 |
3,96 |
3,98 |
w |
122,98 |
125,60 |
128,22 |
130,83 |
136,07 |
136,07 |
141,30 |
146,53 |
146,53 |
151,77 |
Построили характеристику ω=f(f) двигателя.
