Читайте также:
|
|
Лабораторный стенд состоит из приборного блока с двумя комплектами тиристорных преобразователей, электромеханического агрегата, состоящего из двух высокомоментных двигателей постоянного тока независимого возбуждения, один из которых исследуемый М 1, другой – нагрузочный М 2. Двигатели соединены c приборным блоком четырьмя кабелями: двумя силовыми и двумя измерительными. Питание стенда осуществляется от трёхфазной сети 380В,50 Гц. Напряжение на стенд подается с помощью автомата QF, расположенного с левой боковой стороны приборного блока.
Технические данные электропривода стенда.
Высокомоментный двигатель с возбуждением от постоянных магнитов и встроенным тахогенератором (ДНВ, на рис. 4.1, М 1, М 2):
тип 1ПИ 12.11;
P н= 0,49 кВт;
U н= 53 В;
I н= 12A;
об/мин;
М н = 4,7Нм;
;
hн= 77 %;
R я» 0,6 Ом;
режим работы S 1, S 2, S 5.
Тахогенератор n м=4000 об/мин, крутизна характеристики 0,02 В/(об/мин).
Тиристорный выпрямитель:
тип 2РЕВ16 (“Кемек”):
I н= 20А;
I макс= 80 А в течение £ 0,2с;
Ed. M= 140В;
U у£ ±10В’
Д=2000.
Силовой трансформатор:
тип Т1ЕВ;
S н=1,7кВА’
U 1н=380В±10%15%;
U 2н=105 В; I 1н=2.7A; I 2н=9,8А; f н=50Гц ±2%.
Соединение обмоток D/Y,Y.
Перевод обозначений элементов оборудования и принципиальной электрической схемы на лицевой панели приборного блока (рис. 4.1.)
POWER | Энергия |
ТHYRISTORIZED DC DRIVE | Тиристорный привод постоянного тока |
TEST MOTOR | Исследуемый двигатель |
ARMATURE VOLTAGE | Напряжение якоря |
ARMATURECURRENT | Ток якоря |
BRAKE MOTOR | Нагрузочный двигатель |
HAND CONTROL | Ручное управление |
SPEED, rad/s | Скорость, рад/с |
REFERENCE VOLTAGE | Опорное напряжение |
BRAKE MOTOR COTROL | Управление нагрузочным двигателем |
LOGIC UNIT | Блок логики |
ON | Включено |
OFF | Выключено |
CMPT | Компьютер |
4.4. Статические характеристики и режимы работы системы тиристорный преобразователь (ТП) – двигатель постоянного тока независимого возбуждения (ДПТ)
Для питания электродвигателей постоянного тока от сетей переменного тока необходимы преобразовательные устройства. В современной технике широкое применение получили управляемые вентильные (тиристорные) преобразователи, с помощью которых осуществляется преобразование энергии переменного тока в энергию постоянного тока и обратное преобразование. Регулирование напряжения осуществляется путем изменения длительности работы вентиля (тиристора) в проводящую часть периода, характеризуемое углом запаздывания открывания a, который отсчитывается от точки естественного открывания. Среднее значение выпрямленной ЭДС Ed в режиме непрерывных токов определяется следующим образом:
, (4.1)
где Ed 0 – максимальная величина выпрямленной ЭДС, соответствующая отсутствию запаздывания открывания вентилей (a=0), равная
, (4.2)
где m в – число пульсаций в периоде: m в= m – для трехфазной нулевой схемы; m в=2 m – для трехфазной мостовой схемы; m – число фаз преобразователя; E 2фмакс, E 2ф – амплитудное и действующее значение фазной ЭДС вторичной обмотки трансформатора.
Среднее значение напряжения и тока вентильного преобразователя определяются его параметрами и схемой соединения. Поэтому выражение (4.1) для среднего значения выпрямленной ЭДС можно записать:
, (4.3)
где k cx – коэффициент, зависящий от схемы тиристорного преобразователя.
На практике в основном используются схемы с нулевым выводом, в которых используется лишь одна полуволна переменного тока, и мостовые схемы, в которых используются обе полуволны переменного тока. Соответственно, k cx коэффициент для этих схем будет:
k cx =2,34 – трехфазная мостовая схема; k cx=1,17 – трехфазная нулевая схема.
При питании якоря двигателя постоянного тока от вентильного преобразователя эквивалентную схему замещения цепи выпрямленного тока можно представить в следующем виде:
Рис. 4.2. Схема замещения цепи выпрямленного тока
В соответствии с законом Кирхгофа для приведенной схемы может быть записано следующее уравнение:
, (4.4)
где R ЭПР – эквивалентное активное сопротивление преобразователя:
,
где R T и x T – соответственно активное и индуктивное сопротивления фазы трансформатора; R ДР – активное сопротивление сглаживающего дросселя.
Согласно выражения (4.4) уравнения электромеханической и механической характеристик системы тиристорный преобразователь – двигатель имеют вид:
, (4.5)
, (4.6)
где .
Приведенные уравнения получены в предположении непрерывности тока якоря ДПТ. Однако, при уменьшении нагрузки имеет место режим прерывистых токов, который искажает линейность механических характеристик. Данный режим обуславливается тем, что энергии, запасенной в индуктивностях якорной цепи ДПТ оказывается недостаточно для поддержки тока при отрицательных напряжениях на аноде тиристоров, что приводит к увеличению выпрямленного напряжения Ud, а, следовательно, к возрастанию угловой скорости вращения ДПТ.
Электромеханические (механические) характеристики трехфазного тиристорного нереверсивного мостового электропривода приведены на рис. 4.3., толстым контуром выделен режим гранично-непрерывного тока, слева от которого имеет место режим прерывистых токов, а справа – режим непрерывных токов. Видно, что регулируя угол задержки открытия тиристоров, можно получить семейство параллельных в режиме непрерывных токов линейных характеристик.
Данный привод допускает работу в 1 и 4 квадрантах. Электрическая машина может работать как в двигательном режиме (зона, ограниченная на рис. 4.3 осями координат и характеристикой), при a=0, так и в тормозных режимах: противовключения, рекуперации, динамического торможения – характеристика при a=p/2.
Рис. 4.3. Электромеханические (механические) характеристики
в системе ТП-ДПТ
Разомкнутые системы регулирования скорости вращения нашли применение лишь в относительно дешевых электроприводах, не требующих высокой точности регулирования. Этот тип приводов с высокомоментными двигателями целесообразно использовать в замкнутых системах регулирования. Наибольшее применение в комплектных электроприводах нашел принцип подчиненного регулирования с двумя контурами регулирования (контур тока и контур скорости). Подчиненное регулирование основано на том, что внешний контур вырабатывает сигнал задания для внутреннего контура. Внутренний контур является звеном внешнего контура, и его параметры учитываются при оптимизации последнего.
Дата добавления: 2015-08-05; просмотров: 91 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
Режим динамического торможения | | | Регулятор скорости, регулятор тока |