Порядок включения стенда и выполнения работы

 

1. Включить автоматические выключатели QFT2, QF51, QF52 в трансформаторном шкафу (ШР-2). При этом на лицевой панели стенда включатся индикатор зеленого цвета «Сеть»и включаются панели управления преобразователями.

2. Запустить компьютер кнопкой «Пуск» на системном блоке. При этом устройством плавного пуска SIRIUS 3RW44 асинхронный двигатель будет плавно запускаться без нагрузки. Так как это устройство в данной лабораторной работе используется только для плавного пуска асинхронного двигателя по заданной программе, то управления этим устройством не требуется. В этой работе необходимо будет менять нагрузку на приводе с помощью панели управления OP1S.

На рис.6. показан вид экрана дисплея этой панели в режиме работы двигателя без нагрузки, при этом светодиод Fault не горит, а светодиод Run мигает зеленым светом.

 

0,0 % -253U 0,0 # - 98.8 % * 0,0 % o7.1: ON/ Walt

Для обеспечения нагрузочного режима работы стенда, необходимо, выключая работы привода, нажать на панели управления OP1S зеленую клавишу «ПУСК». в результате чего зеленый светодиод загорит монотонно,

а в четвертой строке экрана дисплея появится надпись:«- о31: n control? t». Значение третьей строки этого экрана (фактического момента нагрузки) можно менять кнопками «вверх» и «вниз» (▲,▼). Если кратковременным нажатием клавиши «▲» установить в третьей строке экрана значение, близкое к 10 %, то вы сразу же почувствуете нагруженность привода. Клавишей «▼» можно снять эту нагрузку.

Для продолжения работы, не выключая работы двигателя, клавишей «▲» следует последовательно нагружать привод в соответствии с данными нижеследующей таблицы, куда заносятся показания приборов стенда.

 

	Нагрузочный момент фактич в %	Нагрузочный момент заданный в %	Ток якоря нагрузочного двигателя в А	Ток статора асинхронного двигателя в А	Число оборотов привода об/мин

 

Фактический нагрузочный момент в этой таблице задан в % от номинального значения. На экране дисплея клавишами (▲,▼).эти значения устанавливаются с минимальным отклонением и записываются рядом с заданным. При достижении минимального отклонения показания приборов записываются в соответствующих колонках этой таблицы.

Очередной параметр нагрузки вводится без отключения привода. Как только будет выполнен последний замер, необходимо нажать кнопку «СТОП» как на лицевой панели стенда, так и на панели управления нагрузкой OP1S. После этого на этой панели нужно нажать клавишу «Reset» после чего экран дисплея вернется в исходное положение. При нажатии на кнопку «СТОП» ее положение фиксируется (блокируется повторный пуск привода). Для вывода из этого состояния и подготовки очередного пуска необходимо повернуть кнопку «СТОП» по часовой стрелке.

На следующем этапе необходимо исследовать процесс пуска асинхронного двигателя под нагрузкой при заданном режиме пуска. Для этого необходимо подготовить следующую таблицу.

 

	Нагрузочный момент фактич в %	Нагрузочный момент заданный в %	Ток якоря нагрузочного двигателя в А	Ток статора асинхронного двигателя в А	Число оборотов привода об/мин

 

Для начала эксперимента нужно нажать на клавишу «ПУСК» на управляющей панели OP1S и установить клавишей (▲) относительную величину нагрузочного момента (первоначально 10%). После этого нажать кнопку «ПУСК» на лицевой панели стенда.

В результате этого будет постепенно нарастать скорость двигателя и все показания приборов стенда. Как только скорость привода достигнет максимума, произойдет переключающий щелчок, и все параметры начнут резко падать. Необходимо запомнить и записать в соответствующих графах максимальные значения этих параметров. После этой записи на лицевой панели стенда нужно нажать на кнопку «СТОП» и поворотом ее по часовой стрелке вывести ее из нажатого состояния.

Следующее значение относительной величины нагрузочного момента установить аналогично до нажатия на кнопку «ПУСК» на лицевой панели стенда. Так же как и в предыдущем случае, в таблицу заносятся максимальные параметры полученные на этом режиме пуска привода.

Подобную процедуру с увеличением пусковой нагрузки нужно выполнять до наступления перегрузки двигателя в процессе такого запуска. С появление аварийного режима дальнейший запуск блокируется аппаратурой SIMOREG DC MASTER. Для выхода из аварийного режима нужно нажать кнопку «СТОП» на лицевой панели стенда и клавишу «Reset» на управляющей панели OP1S.

По результатам экспериментов следует построить:

- электромеханические и механические характеристики исследуемого асинхронного двигателя (N=f(Iст); N=f(Mф));:

- нагрузочные характеристики двигатателя постоянного тока (Iя=f(Mф); Mз=f(Mф));=.

Привести выводы по полученным результатам.

 

ЛР №2

Исследование частотно-управляемого АД

С автономным инвертором

 

1. Экспериментальное снятие механических характеристик при изменении частоты и напряжения статора одновременно.

2. Определение момента инерции привода с асинхронным двигателем методом свободного выбега.

 

Исследовательский комплекс для исследования характеристик частотно-управляемого асинхронного электродвигателя включает технические устройства в составе:

· Стенда с пультом управления преобразователем частоты ТЕР;

· Электромашинного агрегата;

· Тиристорного преобразователя (ТЕР4-63/460Н-2-2УХЛ4);

· Преобразователя частоты SB-17 С55У.

Расположение элементов функциональной схемы показано на рисунке лицевой панели (рис.1.):

· пульт управления преобразователем частоты для настройки, управления и индикации параметров преобразователя ТЕР (поз.1)..

· цифровые одноканальные измерительные приборы «Термодат – 10М2»: вольтметры (поз.2,6), амперметры (поз.3,4), тахометр (поз.5);

· переключатель режимов управления нагрузкой ТЕР «ручной – автоматический». При ручном режиме управления нагрузкой задание на ТЕР-е регулируется потенциометром. при автоматическом режиме напряжение задания подается с компьютера;

· кнопки «Стоп» (поз.8) и «Пуск» (поз.9) для коммутацию силовой цепи преобразователя частоты;

· лампы сигнализации: «Готовность ТЕР» (поз.10) – сигнализация о готовности к работе; «Авария» (поз.11) – сигнализация о срабатывании защиты;

· потенциометр задания нагрузки (при ручном управлении) (поз.12);

· дисплей компьютера (поз.13) для отображения динамических характеристик привода.

Рис.1. Внешний вид лицевой панели стенда

 

Электромашинный агрегат

Электромашинный агрегат (ЭМА) представляет собой две жестко соединенные валами электрические машины. Одна из них является исследуемой – асинхронный двигатель, другая нагрузочной – двигатель постоянного тока с закрепленным на валу тахогенератором.

 

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Тип……………………………………………….................... 4АХБ2П100L4ПБУХЛ4
Номинальная мощность, кВт ……………………………………………..
Номинальная частота вращения, об/мин……………………...………….
Пусковой / Номинальный ток, А………………………………………….	15/8,7
Номинальное напряжение, В…………………………………..………….	220/380
cosφ, ….………..………………………………………………..………….	0,84
Sном, %….……………………………………………………………………	0,02

Двигатель постоянного тока независимого возбуждения

Тип...…………………………………………………………….………….	П-51
Номинальная мощность, кВт ………………………………….………….
Номинальная частота вращения, об/мин……………………...………….
Номинальный ток, А……………………………………………………….	21,7
Номинальное напряжение, В…………………………………..………….

Тахогенератор

Тип ……………………………………………………………....………….	ЭТ-7
Номинальная мощность, кВт ………………………………….………….	0,11
Номинальная частота вращения, об/мин……………………...………….
Номинальный ток, А……………………………………………………….	0,21
Номинальное напряжение, В…………………………………..………….

Тиристорный преобразователь

Тиристорный преобразователь (ТЕР) предназначен для подачи регулируемого напряжения в якорную цепь нагрузочного двигателя и подержания уровня тока, который определяет нагрузочный момент на валу АД и питания его обмотки возбуждения (ОВ).

Тиристорный преобразователь представляет собой модифицированный для работы в составе стенда агрегат типа ТЕР4-63/460Н-2-2УХЛ4. Уровень нагрузочного момент на валу НД задается резистором на ПУ.

Преобразователь частоты

Преобразователь частоты предназначен для регулирования скорости вращения ротора асинхронного двигателя путем изменения частоты и уровня питающего напряжения. Преобразователь запрограммирован на закон управления U/f=const.

Для управления преобразователем частоты используется специальный пульт управления, лицевая панель которого изображена на рис.2.

 

Техническая характеристика:

Тип ……………………………………………………………………...	SB-17 C55У
Входное напряжение………………………………………………......	380 – 480 В
Входная частота……………………………………………………......	; 50-60 Гц
Выходное напряжение…………………………………….…………..	380 – 480 В
Выходная частота………………………………………………….......	0,1 – 440 Гц
Номинальная мощность, кВА ………………………………………...	9,0
Выходной ток, А…………………………………………...………......	11,5
Мощность двигателя, кВт…………………………………………......	5,5
Несущая частота, кГц……………………………………...………......	4; 3 - 12

 

 

 

 

Рис.2. Панель управления преобразователем частоты

 

Схема силовой части лабораторного стенда приведена на рис.3.

 

Рис.3. Силовая схема стенда

Порядок выполнения работы

 

Перед работой необходимо убедитесь в том, что измерительные приборы включены и горит индикатор «Работа ТЕР» на лицевой панели стенда; «Сеть» на лицевой панели агрегата ТЕР.

В данной работе используется ручной режим управления нагрузкой электропривода (переключатель (поз.7) должен быть в положении «ручной».

Для снятия семейства механических характеристик АД нужно проделать следующее:

1. Нажать кнопку «Пуск». На светодиодном индикаторе панели управления преобразователем отобразится сообщение «OFF». Преобразователь готов к работе.

2. Нажатием кнопки , на панели управления преобразователем выбрать режим А00-0 (режим задания частоты). На светодиодной панели преобразователя будет попеременно отображаться наименование параметра и его значение.

3. Нажать кнопку . На светодиодной панели загорится установленное ранее значение частоты. Последний (младший) разряд будет мигать.

4. Переходим к снятию первой механической характеристики:

· Значение параметра А00-0 устанавливается 50.00Hz.

· Повернуть ручку потенциометра нагрузки в крайнее левое положение.

· Нажатием кнопки запустить двигатель и дождаться

установившегося режима холостого хода.

· Показания приборов занести в табл.1.

5. Плавно повернуть ручку потенциометра нагрузки вправо, тем самым увеличить нагрузку. На одной нагрузочной характеристике необходимо снять 4-5 экспериментальных точек.

6. Показания приборов занести в приложенную ниже табл.1.

7.Устанавливая другие значения частоты (40, 30, 20 и 10 герц) необходимо снова нажать кнопку . На светодиодной панели снова загорится установленное ранее значение частоты. Последний (младший) разряд будет мигать. Для изменения этой частоты нужно перейти на старший разряд этого значения. Такой переход производится последовательным нажатием кнопки . После чего вращением колеса на панели управления против часовой стрелки изменяем значение частоты до нужного значения. Аналогичным образом снимаются показания приборов для построения 4 механических характеристики.

 

После окончания измерений электромашинный агрегат останавливается нажатием кнопки на пульте управления преобразователем.

Внимание!. Нагружая двигатель, нужно следить за током статора. Он не должен превышать своего номинального значения, т.е. должен быть не более 8,7 А.

Табл.1

№ п/п	f1, Гц	Результаты опыта	Расчет
АД	НД	Мнагр= с ∙Iя,
Uст., В	n об/мин	Iя, А	Uякоря, В	Iякоря, А

*k_м – масштабный коэффициент.

 

7. С использованием паспортных данных электрических машин по данным каждого эксперимента определить постоянную момент нагрузочной машины и построить зависимости n = f(М_нагр).