Порядок выполнения работы. Приборы и оборудование

Приборы и оборудование

Программа работы

Цель работы

Лабораторная работа №7

Контрольные вопросы

6.1 Для чего служит задатчик интенсивности?

6.2 Чем реализуется темп нарастания напряжения задатчика?

6.3 Как ограничивается уровень выходного напряжения задатчика?

6.4 Что такое регулятор, и какие функции он выполняет в замкнутой системе управления?

6.5 Какие существуют схемы ограничения выходного сигнала операционного усилителя и принцип их действия?

6.6 Как расчетным путем определить передаточную функцию регулятора?

6.7 Как экспериментально определить параметры П -, И -, ПИ - регуляторов?

6.8 Почему в разомкнутых контурах регулирования не допускается работа аналогового регулятора в интегрирующем режиме?

Федеральное агентство по образованию

ФГОУ СПО «Астраханский колледж вычислительной техники»

Специальность 140613

Исследование системы
“тиристорный преобразователь – двигатель постоянного тока”

по дисциплине “Электрический привод”

АКВТ.140613.ЛР42.0007

Листов

7

Составил преподаватель		В.В. Ветлугин

Рассмотрено на заседании цикловой комиссии специальности 140613 Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования в нефтяной и газовой промышленности
Протокол №		от	“		”				г.
и рекомендовано для студентов

Председатель цикловой комиссии		С.В. Расторгуева

Содержание

1 Цель работы
2 Программа работы
3 Приборы и оборудование
4 Порядок выполнения работы
5 Содержание отчёта
6 Контрольные вопросы

1.1 Исследование рабочих свойств системы «тиристорный преобразователь – двигатель постоянного тока» (ТП-Д), способов регулирования частоты вращения двигателя постоянного тока

2.1 Изучить принципы работы с модулем тиристорного преобразователя (Приложение Б)

2.2 Изучить схему для снятия характеристик системы ТП-Д

2.3 Снять естественные механическую и электромеханическую характеристики двигателя

2.4 Снять искусственные механическую и электромеханическую характеристики ДПТ при изменении напряжения якоря

2.5 Снять регулировочные характеристики системы ТП-Д

2.6 Снять переходные процессы при пуске/останове двигателя

2.7 По полученным данным построить опытные кривые, составить отчет по работе

В лабораторной работе используются следующие модули:

- модуль питания стенда (МПС);

- модуль питания (МП);

- силовой модуль (СМ);

- модуль преобразователя частоты (ПЧ);

- модуль тиристорного преобразователя (ТП);

- модуль регуляторов (МР);

- модуль ввода/вывода (МВВ).

4.1 Перед проведением лабораторной работы необходимо привести модули в исходное состояние:

- согласно указаниям (Приложение Б) перевести модуль тиристорного преобразователя в режим регулирования скорости, установить переключатель SA3 в положение «Авт», SA4 – в положение «НМ», кнопку «Сеть» – в нижнее положение, SA6 – нижнее положение;

- переключатель SA1 модуля ПЧ установить в среднее положение, потенциометр RP1 – на минимум снимаемого напряжения (крайнее положение против часовой стрелки), переключатель SA3 – в нижнее положение;

- потенциометр сигнала задания на модуле регуляторов установить в крайнее положение против часовой стрелки, переключатель SA5 установить в положение «3,5», SA6 установить в положение «0».

Исследуемый двигатель постоянного тока входит в состав электромашинного агрегата, включающего в себя собственно исследуемый двигатель М2, нагрузочную машину – асинхронный электродвигатель с фазным ротором – М1, импульсный датчик скорости М3.

Для проведения работы на персональном компьютере должно быть запущено ПО Labdrive и выбрана соответствующая работа.

Схема для исследования системы приведена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Схема для исследования системы ТП-Д.

Двигатель постоянного тока (ДПТ) подключается к модулю тиристорного преобразователя (ТП) через датчики тока и напряжения. Якорная обмотка присоединяется к выходам якорного преобразователя модуля ТП, обмотка возбуждения – к выходам нерегулируемого источника напряжения =220В модуля ТП.

Выход регулятора тока модуля регуляторов подключается ко входу Ч1 модуля ТП, а также ко входу А4 модуля ввода/вывода. На вход регулятора тока подается сигнал задания с потенциометра RP1 модуля.

В качестве нагрузочной машины выступает асинхронный электродвигатель, подключенный к преобразователю частоты ПЧ. Преобразователь частоты запитывается трехфазным напряжением 3х380В от модуля МП.

Выходы датчиков тока и напряжения, а также ПЧН силового модуля подключаются к входам А1, А2, А3 модуля ввода/вывода соответственно.

После сборки схемы необходимо настроить преобразователь частоты на режим регулирования момента (Приложение А).

4.2 Естественная механическая и электромеханическая характеристики системы

Естественные характеристики представляют собой зависимости частоты вращения двигателя от тока якоря (электромеханическая характеристика) и от момента на валу электродвигателя (механическая характеристика): ω = f(I_Я), ω = f(M_B) при постоянной величине питающего напряжения U_Я = const.

Для снятия характеристик необходимо:

- включить автоматические выключатели QF1, QF2;

- включением кнопки «Сеть» подать напряжение на ТП;

- подать разрешение на работу ТП (SA6) и установить потенциометром RP1 модуля регуляторов выходное напряжение ТП 200 В;

- разрешить работу ПЧ (SA3) и, выбрав необходимое направление вращения АФДР, задавать потенциометром RP1 модуля ПЧ момент нагрузки. При снятии опыта следить за током якоря ДПТ. Он не должен превышать 1,5 А;

- при проведении опыта желательно зафиксировать несколько точек двигательного и генераторного режимов. Результаты опыта заносить в таблицу 1.

После проведения опыта вывести RP1 модуля ПЧ в крайнее левое положение, переключатель SA1 установить в среднее положение, остановить ДПТ.

Таблица 1 – Данные опыта

Данные опыта	Расчетные данные
IЯ, A	UЯ, В	IВ, A	n, об/мин	ω, рад/c	РЯ, Вт	Δ PЭЛ, Вт	РВ, Вт	МВ, Н·м

Расчетные данные.

Частота вращения электродвигателя, рад/с:

.

Мощность на выходе тиристорного преобразователя, Вт:

Р_Я = U_Я·I_Я.

Электрические потери в якорной цепи электродвигателя, Вт:

ΔP_ЭЛ = I_Я²·R_Я,

где R_Я — сопротивление якорной цепи (Приложение В), Ом.

Мощность на валу электродвигателя, Вт:

Р_В = Р_Я - ΔР_ЭЛ - ΔР_МЕХ,

где ΔР_МЕХ – механические потери ДПТ (Приложение В), Вт.

Момент на валу электродвигателя, Н·м

.

По результатам опыта построить характеристики ω = f(I_Я), ω = f(M_B), сравнить с аналогичными характеристиками двигателя (Лабораторная работа №1).

4.3 Снятие искусственной характеристики

Искусственные характеристики при пониженном напряжении представляют собой зависимости частоты вращения двигателя от тока якоря (электромеханическая характеристика) и от момента на валу электродвигателя (механическая характеристика): ω = f(I_Я), ω = f(M_B) при напряжении якоря, не равном номинальному, отсутствии добавочных сопротивлений в якорной цепи, номинальном потоке возбуждения.

Опыт снимается аналогично предыдущему. При выполнении опыта установить напряжение U_ТП по указанию преподавателя.

При установке пониженного напряжения зафиксировать точку короткого замыкания. Результаты измерений занести в таблицу 2.

Таблица 2 – Результирующая таблица

Данные опыта	Расчетные данные
IЯ, A	UЯ, В	IВ, A	n, об/мин	ω, рад/c	РЭЛ, Вт	Δ PЭЛ, Вт	РВ, Вт	МВ, Н∙м

4.4 Снятие регулировочных характеристик

Регулировочные характеристики представляют собой зависимости напряжения на выходе преобразователя, частоты вращения, мощности на выходе ТП и на валу, КПД электродвигателя от напряжения управления: U_Я, ω, P_ЭЛ, Р_В, η = f(U_BX), I_Я = const.

Для снятия данной характеристики необходимо при постоянном значении тока якоря изменять величину сигнала задания, фиксируя показания измерительных приборов.

Опыт проводится на холостом ходу и под нагрузкой, создаваемой преобразователем частоты.

Порядок проведения опыта:

- подать напряжение на тиристорный и частотный преобразователи, запустить ТП, установив выходное напряжение на уровне 200 В;

- с помощью преобразователя частоты установить ток якоря, заданный преподавателем;

- изменяя положение RP1 МР регулировать выходное напряжение преобразователя. После установки определенного напряжения регулировкой потенциометра Rp1 модуля ПЧ добиться заданного тока якоря ДПТ. Результаты занести в таблицу 3.

Таблица 3 – Данные опыта

Данные опыта	Расчетные данные
UBX, Вт	UЯ, В	IЯ, A	n, об/мин	ω, рад/c	РЯ, Вт	Δ PЭЛ, Вт	РВ, Вт	η

После проведения опыта необходимо снять нагрузку с электродвигателя переведением тумблера SA1 модуля ПЧ в среднее положение, остановить ДПТ, убрать разрешение на работу тиристорного преобразователя (SA6 в нижнее положение), выключить питание стенда.

По результатам опыта построить регулировочные характеристики системы для двух значений тока якоря, объяснить их отличие.

4.5 Снятие переходных процессов системы

Для снятия переходных процессов пуска/останова необходимо установить масштаб по времени в окне лабораторной работы на уровне 10с и заснять процесс пуска/останова при пониженном напряжении якоря ТП.

Опыт проводится в следующей последовательности:

- включить автоматические выключатели QF1 (МПС), QF2 (МП);

- включением кнопки «Сеть» модуля ТП подать напряжение на преобразователь;

- подав разрешение на работу ТП (SA6), установить частоту вращения на уровне 250...300 об/ми н;

- остановить ДПТ, переведя переключатель SA5 в среднее положение;

- произвести последовательно включение и выключение ТП переведением SA5 из среднего положения в одно из крайних, а затем обратно, одновременно фиксируя переходные процессы на экране компьютера.

По результатам опытов составить отчет по проделанной работе, в котором привести таблицы с опытными и расчетными данными, а также опытные кривые характеристик. Сделать выводы по работе.

5 Содержание отчёта

5.1 Цель работы

5.2 Программа работы

5.3 Приборы и оборудование

5.4 Ход работы

5.5 Выводы

5.6 Контрольные вопросы

Дата добавления: 2015-06-28