Экспериментальная установка

Функциональная схема системы ПЧ-АД представлена

на рис.4, а силовая преоброзователя частоты на рис.5. Дроссель на входе ПЧ служит для защиты от кратковременных перенапряжений. Силовой блок состоит из трехфазного неуправляемого выпрямителя, конденсатора и автономного инвертора напряжения (АИН). АИН преобразует постоянное напряжение (после выпрямителя) в переменное, регулируемое по частоте и величине.

Рис.4. Функциональная схема преобразователя частоты

При базовой частоте ⨍_баз= 50Гц. Закон управления U/f=const с I x R- компенсацией в диапазоне (0÷50Гц), а при ⨍ > 50Гц U=U_HOМ=380B=const, т.е. в этой зоне уменьшается (снижается поток, режим ослабленного поля, см. рис.4.1, зона F).

Рис.5. силовая часть преоброзователя частоты

Изменение напряжения по величине осуществляется с помощью широтно-импульсной модуляции, при этом несущая частота может быть от 4 до 16 кГц.

Ток имеет практически синусоидальную форму. Управление осуществляется по разомкнутой системе, с помощью задатчика частоты.

Основные характеристики преобразователя частоты приведены в таблице 4.1.

Таблица 4. 1 - Основные характеристики ПЧMOVITRAC31

Допустимое номинальное напряжение	UHOM, В	3x380
Номинальный трехфазный ток	IHOM, А	5,0
Номинальная частота	⨍ном, Гц
Выходное напряжение = constf с 11 х R1 -компенсацией	Uвых, В	3х(0/380)
1{ хR{-компенсация	в	0/70
Рекомендуемая мощность двигателя	PДВ кВт	2,2
Номинальный выходной ток	IВЫХ, А	5,5
Выходная частота	⨍вых, Гц	0/400
Частота ШИМ	кГц	4/8/12/16
Базовая частота	Гц	150;400
Время пуска	с	0/2000
Ограничение по току: 125%Iном 150%Iном		продолжительный режим до 60с
Входы управления		1 аналоговый, 6 двоичных

Асинхронный двигатель АИР90L4УЗ мощностью P_2ном= 2,2 кВт; соединение обмоток - Y; номинальное напряжение 380В; ток I_ном = 5А; ƞ=0,81; cosφ=0,83; µ_п=2,1; ƞ_min=l,6; S_HOM=0,067; µ_k=2,4; S_K=0,33; i_n=6,5; J_POT=0,0056кгм2. Параметры схемы замещения в о.е.: R₁=0,098; X₁=0,076; R₁= 0,06; X₁ = 0,13; R_K= 0,16; при s=l X_K=0,14.

Нагрузочный генератор постоянного тока; П-13, мощность Р2ном=1,5кВт; I_aHOM=8,6А; R_a=40M; U_HOM=220B; n_ном=1500об/мин; n_ном=0,785; J=0,022кгм².

Для измерения токов, напряжений, мощности используются приборы электродинамической, электромагнитной и магнитоэлектрической систем. Визуальное наблюдение форм кривых тока и напряжения - с помощью электронного осциллографа.

Принципиальная электрическая схема установки приведена на рис. 4.6.Питание схемы - от трехфазной сети переменного тока через переключатель SA1. Обмотка возбуждения генератора постоянного тока запитана от сети =220 В через переключатель SA3. Регулирование тока возбуждения ГПТ - резистором R3 измерение - амперметром РА4. Генератор нагружен на регулируемое сопротивление R1,R2, ток якоря - по амперметру РАЗ.

Рис.6. Принципиальная электрическая схема лабораторной установки.

При питании АД через ПЧ, следует сначала включить SA1, затем контактор КМ2 (подключить нагрузку) и только потом контактор КМ1 (подключить сеть к ПЧ). Такой порядок включения обязателен. Двигатель включается тумблером с пульта управления, вперед или назад, после сигнала на дисплее. Выключение стенда в обратном порядке: сначала КМ1 затем КМ2 и потом SA1.

Нагрузка АД регулируется током возбуждения генератора или сопротивлением Rl, R2.

Следует помнить, что номинальный ток АД Iном = 5А, допустимая перегрузка до (6- 7)А возможна только кратковременно, в т.ч. и для преобразователя.

Сам ПЧ имеет встроенную защиту от коротких замыканий и перегрузок.

Если в опытах необходимо поддержать постоянство момента сопротивления при ⨍ = var, то делается это следующим образом.

Момент генератора М_г = СФI_а. (4.4)

Если ток возбуждения in=const, то поддерживая ток якоря Ia=const с помощью резистора R1, момент будет практически постоянным, в пренебрежении изменением от скорости потерь в стали и механических.

Дата добавления: 2017-01-13