Исследование работы однофазного управляемого выпрямителя на
двигательную нагрузку [1].
В качестве двигательной нагрузки используется двигатель постоянного
тока с независимым возбуждением, якорь которого включается на выход
однофазного управляемого выпрямителя, а обмотка возбуждения получает питание от широтно-импульсного преобразователя (ШИП).
В качестве механической нагрузки ДПТ используется асинхронный короткозамкнутый двигатель (АД КЗ), обмотка статора которого подключена к выходу инвертора напряжения (ИН). Величина выходного напряжения ИН регулируется с резистором R32 , а частота – резистором R31 (см. рис.3.13).
Паспортные данные ДПТ НВ
Тип – НхЛ4.
Номинальный КПД – 53,8 %;
Номинальная мощность – 90 Вт;
Номинальное напряжение – 220 В;
Номинальный ток якоря – 0,76 А;
Частота вращения – 1500 об/мин;
Номинальный ток возбуждения – 0,12 А.
Паспортные данные АД КЗ
Тип АИР 56А2
Номинальная мощность PN=180 Вт;
Номинальное скольжение sN=0,09;
Номинальная синхронная скорость вращения ncN=1000 об/мин.
КПД ηN=0,65; cosφN=0,88;
Mmax/MN=2,2; Mmin/MN=1,8; Mп/MN=2,2; Iп/IN=5.
3.1. Собрать схемы в соответствии с п. 1.1 и п. 1.2, или, при собранной схеме, убедиться в правильности подключения трехфазного управляемого
выпрямителя к питающей сети (см. рис.3.3) и напряжения задания для СИФУ
(см. рис.3.4).
3.2. Собрать схему подключения ШИП и инвертора ИН к трехфазной сети переменного тока (рис. 3.8).
Рис.3.8 -Схема подключения ШИП и ИН к трехфазной сети переменного тока с организацией общей сети постоянного тока
3.3. Собрать схему подключения якоря двигателя на выход однофазного
управляемого выпрямителя (рис.3.9).
Рис.3.9 - Схема подключения якоря двигателя на выход трехфазного управляемого выпрямителя
3.4. Собрать схему подключения напряжения задания для ШИП обмотки возбуждения (рис. 3.10).
Рис. 3.10 - Схема подключения напряжения задания для ШИП обмотки возбуждения
3.5. Собрать схему подключения обмотки возбуждения к ШИП (рис.3.11).
Рис.3.11- Схема подключения обмотки возбуждения к ШИП
3.6. Собрать схему подключения напряжения задания для ИН (рис. 3.12).
Рис.3.12 - Схема подключения напряжения задания для ИН
На рис.3.13 приведена общая силовая схема ИН и схема подключения задания инвертора для питания нагрузочного АД КЗ.
Рис.3.13- Силовая схема ИН и схема подключения задания инвертора для питания нагрузочного АД КЗ
3.7. Подключить стенд к трехфазной сети (включить три автоматических выключателя, расположенных в левой нижней части стенда – надпись
«Сеть»). Перед включением стенда необходимо убедиться, что все тумблеры, управляющие включением преобразователей, находятся в положении «выключено», а также на панели стенда присутствуют только необходимые для проведения данного опыта перемычки.
3.8. Включить ШИП возбуждения (тумблер в нижней части панели стенда, в
окошке «Скважность (возбуждение), %») и резистором R22установить
номинальный ток возбуждения ДПТ НВ равный 0,12 А по прибору PA4.
3.9. Задать трехфазный режим работы управляемого выпрямителя (если он
ранее не задан), для этого установить тумблер в положение «Трехфазный»
(тумблер в нижней части панели стенда, в окошке «Угол управления,
град.»).
Внимание: Задание трехфазного режима работы СИФУ – не является опечаткой. При задании однофазного режима работы СИФУ, к сожалению, возможны срывы работы СИФУ и прекращение подачи импульсов управления на тиристоры.
3.10. Включить управляемый выпрямитель (тумблер в нижней части панели
стенда, в окошке «Угол управления, град.»перевести в положение «Вкл.»).
3.11. Изменяя угол управления от 120 до 0 эл.град. (с помощью резистора задания R18 в окошке «Угол управления,град.»), разогнать двигатель постоянного тока (ДПТ НВ) и резистором R18 установить номинальное напряжение на якоре ДПТ НВ по прибору PV1, при этом замерить угловую скорость ДПТ НВ по прибору BR1, рад/с, и запомнить это значение.
3.12. Выключить УВ (тумблер в нижней части панели стенда, в окошке «Угол управления, град.»перевести в положение«Выкл.»).
3.13. Подключить релейно- контакторную схему управления (РКУ) (включить тумблер SA70).
3.13. Выбрать режим работы инвертора (U-IR)/f = Const (пропорциональный) и резистором R31 задать частоту инвертора равной нулю, прибор «Частота, Гц».
3.14. Подключить нагрузочный двигатель АД КЗ к инвертору ИН, для этого
предварительно тумблером SA71 задать схему включения обмоток статора
АД КЗ «треугольник» (тумблер SA71 должен находиться в положении «Выкл.»), а затем с помощью магнитного пускателя K1 подключить АД КЗ к инвертору, нажав кнопку SB70 «Вперед».
3.15. Плавно увеличивая частоту инвертора (прибор «Частота, Гц») с помощью резистора R31 разогнать АД КЗ до угловой скорости, соответствующей скорости ДПТ НВ по п. 3.11., контроль угловой скорости проводить по прибору BR1, рад/с.
3.16. Включить УВ (тумблер в нижней части панели стенда, в окошке «Угол управления,град.»перевести в положение«Вкл.»).
3.17. Задать для ДПТ НВ режим идеального холостого хода, для этого с помощью резистора R31 подстроить выходную частоту инвертора так, чтобы
ток, протекающий по обмотке якоря, (выходной ток выпрямителя) стал равен нулю (прибор PA1).