58267-38327 (Исселодвание Асинхронных Двигателей - метода)

СОСТАВ ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДАЛабораторный стенд для исследования электрических машин переменного тока содержит в своем составе: трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, нагрузочное устройство с блоком управления, источник питания, статический преобразователь частоты, гасящий резистор кстатическому преобразователю, мультиметры, комплект соединительных проводов и перемычек.1. Трехфазный асинхронный двигательТрехфазный асинхронный двигатель с ротором типа «беличья клетка»,рис. 1, имеет следующие технические характеристики:- номинальное напряжение – 400/690 В, 50 Гц;- номинальный ток – 2,6/1,5 А;- номинальная мощность – 1,1 кВт;- cosφ=0,83;- номинальная скорость – 2820 об/мин.Рис.

1. Трехфазный асинхронный двигатель2. Нагрузочное устройство с блоком управления2Нагрузочное устройство представляет собой серводвигатель с блокомуправления. Блок управления обеспечивает автоматическое и ручное управление моментом и скоростью на валу серводвигателя, имитацию различного вида нагрузки на валу при управлении с персонального компьютера,имеетвстроенные гальванически развязанные измерители напряжения и тока, цифровые дисплеи скорости и момента, цепи автоматического контроля температуры исследуемой электрической машины.Внешний вид нагрузочного устройства (серводвигателя) приведен нарис.

2, где приняты следующие обозначения: 1 – кабель питания нагрузочногоустройства; 2 – кабель блока управления; 3 – защитный кожух.Основные технические характеристики нагрузочного устройства: питание от трехфазной сети с напряжением 220 В; номинальная полная мощностьS  5 кВА ; номинальный ток Iн =7 А; максимальная частота вращения валаnмакс  4000 об/мин ; максимальный момент на валу Ммакс=30 Нм; передаточ-ное число встроенного датчика скорости 65536 имп/оборот.Рис.

2. Нагрузочное устройство (серводвигатель)Лицевая панель блока управления показана на рис. 3, где приняты обозначения:3Рис. 3. Блок управления нагрузочным устройством1 – цифровой дисплей момента исследуемой электрической машины;2 – цифровой дисплей скорости исследуемой электрической машины;3 – дисплей выбора режима управления;4 – 4-х квадрантный дисплей, отображающий текущий квадрант, в котором работает электрическая машина;5 – кнопка смены режима управления. Режим управления может бытьизменен только при нажатой кнопке STOP (поз. 8). Когда работа происходит врежиме ручного управления (персональный компьютер PC не подключен), могут быть выбраны только режимы Torque Control (управление моментом),Speed Control (управление скоростью) или Speed Control winy Synchronization(управление скоростью с синхронизацией).

Когда подключен PC, управлениеавтоматически переключается в режим PC Mode (управление с PC);6 – вращающаяся ручка настройки скорости или момента (в зависимостиот выбранного режима управления – по скорости, или по моменту);7 – RUN – кнопка, активизирующая выбранный режим управления;8 – STOP – кнопка, отключающая выбранный режим управления (на валу серводвигателя нет момента);49 – USB порт для подключения к персональному компьютеру;10а – клеммы подключения ДПТ к источнику питания;10b – клеммы подключения к обмоткам ДПТ (при соответствующем соединении происходит измерение напряжения и тока в обмотках – максимальный постоянный ток 10 А, переменный ток 7 А, постоянное напряжение 600 В,переменное напряжение 400 В, эти параметры отображаются на экране PC).11 – клеммы, к которым подключается датчик температуры исследуемоймашины (если температурный режим машины нарушен, термодатчик срабатывает и нагрузка электрической машины отключается, машина может работать без нагрузки до снижения температуры);12 – реле защиты (максимальная нагрузка 230 В, 1 А).

Если не установлен защитный кожух (поз. 3, рис. 2), реле находится в разомкнутом состояниии не позволяет запустить электрическую машину.13 – кнопка включения питания блока управления.14 – входы синхронизации (в лабораторных работах не используются)15 – аналоговые выходы, напряжение на которых пропорционально величине текущей скорости и момента.

Выход, отображающий скорость имеетпередаточное число 1000 об/мин на 1 В напряжения. Выход, отображающиймомент – 0,2 В на 1 Нм, приложенного момента.На задней панели блока управления находятся разъемы и кабели, длясоединения блока с нагрузочным устройством.Основные режимы управленияTorque Control mode (режим управления моментом)В этом режиме нагрузочное устройство нагружает исследуемую электрическую машину не зависящим от скорости моментом, который регулируется вращающейся ручкой 6, а его значение отображается на дисплее. Режимобеспечивается во всем диапазоне разрешенных скоростей.

Рекомендуется дляснятия характеристик машин постоянного тока. Режим активен при нажатойкнопке RUN (горит зеленый светодиод). Кнопка STOP может быть использо-5вана для выключения нагрузки. В этом случае нагрузочное устройство не создает момент навалу испытуемой машины. Валы нагрузочного устройства ииспытуемой машины вращаются синхронно до выключения испытуемой электрической машины.Speed Control mode (режим управления скоростью)При использовании этого режима могут быть получены характеристикимашины во всех 4-х квадрантах. Скорость устанавливается ручкой 6 и можетизменяться в диапазоне от -4000 до +4000об/мин.

При нажатии кнопки RUNпроисходит автоматическая синхронизация скорости вала испытуемой электрической машины и нагрузочного устройства. Текущие значения скорости имомента постоянно отображаются на двух жидкокристаллических дисплеях.Кнопка STOP может быть использована для выключения нагрузки.

В этомслучае нагрузочное устройство не прикладывает момент к валу машины. Валынагрузочного устройства и машины вращаются синхронно до выключенияэлектрической машины.PC mode (режим управления с персонального компьютера)Если компьютер подключен к блоку управления нагрузочным устройством и открыта программа ActiveServo, оборудование автоматически переключается в режим PC mode.

Управление скоростью или моментом, путем вращения ручки 6, блокируется. Назначение кнопок RUN и STOP то же, что и в предыдущих режимах.3. Источник питанияИсточник предназначен для питания цепей постоянного тока (DC), переменного тока (AC) и трехфазных цепей электрических машин.Лицевая панель источника показана на рис. 4.6Рис. 4. Лицевая панель источника питанияОсновные элементы:1.

Главный переключатель.2. Выходные клеммы трехфазного источника с лампами индикации.3. Вход аварийного отключения источника.Вход аварийного отключения 3 обычно подключается к реле защиты 12блока управления серводвигателем, рис. 3. При возникновении аварийногорежима реле размыкается, и источник питания выключается. Если аварийныйвход 3 не используется, клеммы 3 замыкаются перемычкой.4. Аналогово-цифровой мультиметрАналогово-цифровой мультиметр, рис.

5 – измерительный прибор, созданный специально для работы с электрическими машинами и силовой электроникой. Он работает в режимах амперметра, вольтметра, ваттметра и фазометра. Измеряемое максимальное действующее напряжение – 600 В, ток – 20А, предел ограничения по току – 150 А на 20 мс.7Рис. 5. Внешний вид лицевой панели и элементы индикации мультиметра1. Тумблер включения питания.2. Входы измерения напряжения и тока.3.

Кнопки выбора измеряемого параметра, который отображается надисплее.4. Элементы настройки яркости и контрастности дисплея.5. Вращающаяся ручка для выбора измеряемой величины или менюуправления.6. Кнопка установки параметров – SET.7. Кнопка выбора размера – SIZE.8. Кнопка выбора режима дисплея (аналоговый или цифровой) – A/D.9. USB и RS232 порты для соединения с персональным компьютеромPC.На дисплее отображаются следующие измеряемые величины:U – напряжение; I – ток; P – активная мощность; Q – реактивная мощность; S – полная (кажущаяся) мощность; cosφ – коэффициент мощности.8Для отображения измеряемой величины нужно нажать соответствующую ей кнопку 3.

Одновременно на дисплее может быть отображено до 4-хизмеряемых величин.Мультиметр может работать в следующих режимах:RMS – измерение среднеквадратичного (действующего) значения;Mean – измерение среднего арифметического значения (постоянное напряжение и ток);Average – измерение среднего по модулю значения переменного напряжения или тока;Peak-to-peak – измерение от пика до пика.По умолчанию мультиметр работает в RMS режиме.