Проверка исследуемого привода
• включить сетевой автомат на левой боковой панели, при этом загорается световой индикатор "POWER";
• соединить перемычками гнезда М1-М2 и М7-М8,тем самым введя обратные связи по скорости и току якоря. Гнезда МЗ-М4 и М5-М6 разомкнуть для реализации ПИ-регуляторов по скорости и току;
• включить выключатель S3, выставить переключатель S1 в левое положение и поворачивая потенциометр R1 убедиться, что электромеханический агрегат вращается и его скорость вращения регулируется (контроль скорости осуществляется по индикатору "SPEED, r/s"). Проверить, что двигатель "TEST MOTOR"- М1 реверсируется переключением на ходу переключателя S1 вправо до упора.
• переключатель S1 установить в среднее положение, потенциометр R1 вывести в крайнее левое положение, выключить выключатель S3.
ВНИМАНИЕ! ДЛЯ ИСКЛЮЧЕНИЯ СРАБАТЫВАНИЯ ЗАЩИТЫ СЛЕДИТЬ, ЧТОБЫ СКОРОСТЬ ВРАЩЕНИЯ НЕ ПРЕВЫШАЛА ЗНАЧЕНИЯ 150 r/s.
ПРОВЕРКА НАГРУЗОЧНОГО ПРИВОДА
• включить выключатель S4, выставить переключатель S2 в левое положение и поворачивая потенциометр R2 убедиться, что электромеханический агрегат вращается и его скорость вращения регулируется (контроль скорости осуществляется по индикатору "SPEED, r/s"). Проверить, что двигатель "BRAKE MOTOR"- М2 реверсируется переключением на ходу переключателя S2 вправо до упора;
переключатель S2 установить в среднее положение, потенциометр R2 вывести в крайнее левое положение, выключить выключатель S4.
ВНИМАНИЕ! Для исключения срабатывания защиты следить, чтобы
скорость вращения не превышала
значения 150 рад/с.
ВНИМАНИЕ! Если какой-либо двигатель не вращается или его скорость
вращения не регулируется необходи -
мо обратиться к ведущему преподава-
телю!
6.3. СНЯТИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТИРИСТОРНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА В РАЗОМКНУТОЙ СИСТЕМЕ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ
6.3.1. Измерение коэффициента э.д.с. С исследуемого двигателя.
Момент исследуемого двигателя М1 связан с током якоря выражением:
М = С*I.
Для измерения коэффициента С следует:
• включить выключатель S4, переключатель S2 поставить в левое положение;
• поворачивая потенциометр R2 вправо снять 2-3 значения угловой скорости вращения по прибору "SPEED, r/s" и соответствующие значения э.д.с. Е исследуемого двигателя по показаниям вольтметра VI "ARMATURE VOLTAGE".Рассчитать значение коэффициента С как среднее арифметическое нескольких отношений Е /ω.
После окончания опыта
• выставить переключатель S2 - в среднее положение, выключатель S4 разомкнуть, потенциометр R2 вывести в крайнее левое положение.
6.3.2. Снятие механических характеристик.
Для этого необходимо:
• разомкнуть систему управления исследуемого электропривода двигателем М1. Для этого необходимо разомкнуть перемычки М1-М2 и М7-М8 в цепях обратных связей по скорости и току и поставить перемычки между гнездами МЗ-М4 и М5-М6, тем самым реализовав П-регуляторы тока и скорости;
• включить выключатель S3, переключатель S1 поставить в правое положение и потенциометром R1 установить напряжение питания на исследуемом двигателе М1 равным Ud=10 В по вольтметру VI "ARMATURE VOLTAGE";
• включить выключатель S4, переключатель S2 поставить в правое положение, включив этим двигатели встречно;
• поворачивая потенциометр R2 для 7-8 значений тока якоря I1 исследуемого двигателя М1, определяемых по амперметру А1 " ARMATURE VOLTAGE ", снять значения угловой скорости вращения ω поприбору "SPEED, rad/s", добившись изменения направления вращения исследуемого двигателя и, тем самым, переведя его из двигательного режима в режим торможения противовключением;
• вывести потенциометр R2 в левое положение;
• установить переключатель S2 в левое положение, включив этим двигатели согласно;
• поворачивая потенциометр R2 для 5-6 значений тока якоря I1 исследуемого двигателя М1, определяемых по амперметру А1 " ARMATURE VOLTAGE ", снять значения угловой скорости вращения ω по прибору " SPEED, rad/s ", добившись изменения направления тока якоря исследуемого двигателя и переведя его тем самым из двигательного режима в генераторный режим.
 |
ВНИМАНИЕ! При снятии характеристик следить, чтобы показания амперметров не превышали значений 15 А. В противном случае может сработать защита и маловероятно, что это понравится ведущему преподавателю.
| 6.3.3. Повторить п.6.3.2. для напряжений на якоре исследуемого двигателя, "TEST MOTOR"-М1 равных Ud=5 B и Ud= 15 B. Полученные экспериментальные данные занести в таблицы, аналогичные таблице 1. После окончания опыта • выставить переключатели S1 и S2 - в среднее положение, выключатели S3 и S4 разомкнуть, потенциометры R1 и R2 вывести в крайнее левое положение. |
| 6.4. СНЯТИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ИССЛЕДУЕМОГО ПРИВОДА В ЗАМКНУТОЙ СИСТЕМЕ РЕГУЛИРОВАНИЯ |
| 6.4.1. Замкнуть систему регулирования исследуемого электропривода, для чего: • поставить перемычки М7-М8 и М1-М2, тем самым введя отрицательные обратные связи по скорости и току якоря; • разомкнуть перемычки МЗ-М4 и М5-М6, тем самым реализовав ПИ регуляторы тока и скорости. 6.4.2. Снять механические характеристики, для чего: • включить выключатель S3, переключатель S1 поставить в правое положение и потенциометром R1 установить напряжение питания на исследуемом двигателе М1 равным Ud=20 В по вольтметру VI "ARMATURE CURRENT"; • включить выключатель S4, переключатель S2 поставить в правое положение, включив этим двигатели встречно; • поворачивая потенциометр R2 для 5-6 значений тока якоря I1 исследуемого двигателя М1, определяемых по амперметру А1 " ARMATURE CURRENT ",снять значения угловой скорости вращения ωпо прибору "SPEED, rad/s" при работе исследуемого двигателя в двигательном режиме; • вывести потенциометр R2 в левое положение; • установить переключатель S2 в левое положение, включив этим двигатели согласно; |
• поворачивая потенциометр R2 для 5-6 значений тока якоря I1 исследуемого двигателя М1, определяемых по амперметру А1 "ARMATURE CURRENT",снять значения угловой скорости вращения ω по прибору "SPEED, rad/s", добившись изменения направления тока якоря исследуемого двигателя и переведя его тем самым из двигательного режима в режим генераторного торможения.
Полученные данные занести в таблицу, аналогичную таблице 1.
После окончания опыта
• выставить переключатели S1 и S2 - в среднее положение, выключатели S3 и S4 разомкнуть, потенциометры R1 и R2 вывести в крайние левые положения.
6.4.3. Повторить пункт 6.4.2 для двух других значений напряжения на якоре исследуемого двигателя "TEST MOTOR"-М1 Ud =30 В и Ud=40 В. Полученные экспериментальные данные занести в таблицы, аналогичные таблице 1.
6.4.4. По требованию преподавателя дополнительно снять механические характеристики исследуемого привода при реверсе. Для реверса двигателя необходимо изменить полярность задающих напряжений на приводах при помощи переключателей S1 и S2. Опыт в этом случае проводить в той же последовательности, что и в п. 6.4.2, но положения переключателей S1 и S2 изменить на противоположные. Экспериментальные данные свести в таблицу, аналогичную таблице 1, но изменив знаки скорости и тока на противоположные.
После окончания опыта
• выставить переключатели S1 и S2 - в среднее положение, выключатели S3 и S4 разомкнуть, потенциометры R1 и R2 вывести в крайнее левое положения.
6.5. ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ ИМПУЛЬСНО-ФАЗОВОГО УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ
Ознакомиться с функциональной схемой системы импульсно-фазового управления (СИФУ) тиристорным преобразователем, представленной на лицевой панели стенда;
• включить осциллограф;
• разомкнуть систему управления приводом. Для этого разомкнуть перемычки М7-М8 и М1-М2 в цепях обратных связей по току и скорости и поставить перемычки между гнездами МЗ-М4 и М5-М6, тем самым реализовав П-регуляторы.
6.5.1. Включить выключатель S3, переключатель S1 поставить в правое положение и потенциометром R1 установить напряжение питания Ud=20 В по вольтметру V1 ARMATURE CURRENT";
• двухлучевым осциллографом снять и зарисовать последовательно осциллограммы сигналов с контрольных гнезд СИФУ, а именно на входе (гн. 137) и выходе (гн. 138) фазосдвигающего устройства, на входе (гн.138) и выходе (гн.139) генератора пилообразных напряжений, на входе (гн.139) и выходе (коллектор VТ24) дифференцирующего устройства, а также сигналы на выходе усилителя импульсов (коллекторы VТ27 и VТ28), поступающие через импульсные трансформаторы на комплекты тиристоров.
ВНИМАНИЕ! Осциллограммы необходимо снять с одинаковой разверт-
кой для их дальнейшего сопоставле-
ния. Перед подключением концов осциллографа необходимо определить
общие концы и соединить их с гнезда
ми ± на лицевой панели стенда.
На гнезде перед фазосдвигающим устройством (гн. 137) имеется высокое напряжение (порядка 100 В), поэтому при измерении сигнала необходимо использовать делитель напряжения!
6.5.2. По требованию преподавателя повторить опыт по п.6.5.1., для напряжения питания двигателя Ud=40 В.
По окончании опыта
• выставить переключатель S1 - в среднее положение; выключатель S3 разомкнуть, потенциометр R1 вывести в крайнее левое положение.
6.6. ИССЛЕДОВАНИЕ УЗЛА НЕЛИНЕЙНОГО ТОКООГРАНИЧЕНИЯ
Для этого необходимо:
• замкнуть систему управления поставив перемычки М7-М8 и М1-М2, разомкнув перемычки МЗ-М4, М5-М6;
• соединить один информационный конец двухлучевого осциллографа с гнездом 170, а общий конец с гнездом на лицевой панели стенда;
• включить выключатель S3,выставить переключатель S1 в правое положение и плавно поворачивая потенциометр R1 разогнать привод одновременно снимая осциллографом величину напряжения с блока скоростного токоограничения (гн. 170), а также угловую скорость вращения ω синдикатора "SPEED, rad/s".Данные занести в таблицу 2.
После окончании опыта
• выставить переключатель S1 - в среднее положение; выключатель S3 разомкнуть, потенциометр R1 вывести в крайнее левое положение.
6.7. СНЯТИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ЗАМКНУТОМ ТИРИСТОРНОМ ПРИВОДЕ
6.7.1. Переходные процессы при пуске и останове исследуемого электропривода без нагрузки в замкнутой системе управления.
Для их снятия необходимо:
• информационные концы осциллографа включить в гнезда 168 и 161 для снятия сигналов скорости и тока;
• включить выключатель S3, S1 выставить в правое положение и потенциометром R1 разогнать исследуемый привод, установив Ud =40 В и скорректировав при этом коэффициенты усиления сигналов по обоим каналам осциллографа;
• переключая переключатель S1 поочередно в среднее и правое положения зарисовать осциллограммы переходных процессов по скорости и току;
• установить Ud=10 В и повторить действия по предыдущему пункту.
После окончания опыта
• выставить переключатель S1 - в среднее положение; выключатель S3 разомкнуть, потенциометр R1 вывести в крайнее левое положение.
6.7.2. Переходные процессы в замкнутом электроприводе при реверсе без нагрузки.
ля их снятия необходимо:
• замкнуть выключатель S3, выставить переключатель S1 в правое положение и плавно поворачивая потенциометр R1 разогнать исследуемый привод до скорости 40 рад/с;
• на ходу привода переключить переключатель S1 в крайнее левое положение, тем самым реверсировав двигатель, и зарисовать при этом осциллограммы сигналов по скорости и току;
• установить Ud=10 В и повторить действия по предыдущему пункту.
По окончании опыта
• выставить переключатель S1 - в среднее положение; выключатель S3 разомкнуть, потенциометр R1 вывести в крайнее левое положение.
6.7.3. Переходные процессы в замкнутом электроприводе при сбросе и набросе нагрузки.
Для их снятия необходимо:
• включить выключатель S3, S1 выставить в правое положение и потенциометром R1 разогнать исследуемый привод, установив Ud =40 В и скорректировав при этом коэффициенты усиления сигналов по обоим каналам осциллографа;
• включить выключатель S4, переключатель S2 поставить в правое положение;
• плавно поворачивая потенциометр R2 нагрузить исследуемый двигатель током Ud=10 А (ток контролировать по амперметру А1 "ARMATURE CURRENT TEST MOTOR");
• на ходу выключая и включая выключатель S4 зарисовать осциллограммы переходных процессов по скорости и току при сбросе и набросе нагрузки.
После окончания опыта
• выставить переключатели S1 и S2 - в среднее положение, выключатели S3 и S4 разомкнуть, потенциометры R1 и R2 вывести в крайнее левое положение.
6.8. СНЯТИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В РАЗОМКНУТОМ ТИРИСТОРНОМ ЭЛЕКТРОПРИВОДЕ
Предварительно разомкнуть систему управления исследуемым электроприводом снятием перемычек М7-М8 и М1-М2 и установкой перемычек МЗ-М4 и М5-М6.
6.8.1. Переходные процессы в разомкнутом приводе при пуске и останове без нагрузки.
Для снятия их необходимо повторить процедуры по п.6.7.1.
6.8.2. Переходные процессы в разомкнутом приводе при реверсе без нагрузки.
Для снятия их необходимо повторить процедуры по п.6.7.2.
6.8.3. Переходные процессы в разомкнутом приводе при сбросе и набросе нагрузки.
Для снятия их необходимо повторить процедуры по п.6.7.3.
7. УКАЗАНИЯ ПО ОФОРМЛЕНИЮ ОТЧЕТА_______________________
7.1. Построить механические характеристики исследуемого тиристорного привода с разомкнутой системой управления для различных значений напряжения питания по результатам выполнения п.п. 6.3.1...6.3.3.
7.2. Построить механические характеристики исследуемого тиристорного привода с замкнутой системой управления для различных значений напряжения питания двигателя по результатам выполнения п.п. 6.4.1...6.4.4.
7.3. Привести осциллограммы работы СИФУ по результатам выполнения п.6.5.
7.4. Изобразить графически выходную зависимость блока нелинейного токоограничения I70=f(ω).
7.5. Представить осциллограммы переходных процессов замкнутой системы по результатам выполнения п. 6.7.
7.6. Представить осциллограммы переходных процессов разомкнутой системы по результатам выполнения п. 6.8.
8. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Что понимается под термином "угол запаздывания открывания тиристора"?
2. Почему у высокомоментных двигателей часто не бывает вентиляторов?
3. Назовите преимущества и недостатки высокомоментных двигателей обращенной конструкции.
4. Чем мостовая схема ТП отличается от схемы с нулевым проводом?
5. Какие способы управления тиристорными преобразователями Вы знаете?
6. В чем преимущество замкнутых систем управления тиристорными приводами?
7. Назовите основные функциональные блоки СИФУ.
8. Что понимается под термином "угол естественного открывания тиристора"?
9. В чем различие переходных процессов в замкнутых и разомкнутых электроприводах?
10. Что понимается под термином "технический оптимум"?
9.СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ___________________
1. Сен. П. Тиристорные электроприводы постоянного тока.-М.: Энергоатомиздат, 1985 г.
2. Чиликин М.Г., Сандлер А.С., Общий курс электропривода. - М.: Энергоатомиздат, 1981 г.
3. Михайлов О.П. Автоматизированный электропривод.-М.:
Энергоатомиздат, 1990г.
4. Основы автоматизированного электропривода.
Учеб. пособие для вузов. М: Энергия, 1974, 568 с.