Исследование характеристик ДПТ НВ в режиме генераторного торможения

 

ИССЛЕДОВАНИЕ СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК

1.1. Собрать схему подключения широтно-импульсного преобразователя (ШИП) и инвертора (И) к сети переменного тока (рисунок 1)

Рисунок 1 – Схема подключения ШИП и И к трехфазному источнику

с организацией общей сети постоянного тока

1.2. Собрать схему подключения напряжения задания для ШИП (рисунок 2)

Рисунок 2 – Схема подключения задания для ШИП

1.3. Собрать схему подключения напряжения задания для И (рисунок 3)

 

 

Рисунок 3 – Схема подключения задания для И

1.4. Собрать схему подключения якоря (Я) и обмотки возбуждения (ОВ) ДПТ НВ к ШИП для экспериментального исследования характеристик (рисунок 4)

 

Рисунок 4 – Схема подключения Я и ОВ ДПТ НВ к ШИП

 

1.5. 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.

 

1.6. Включить ШИП возбуждения (тумблер в нижней части панели стенда, в окошке «Скважность (возбуждение), %») и резистором R22 установить номинальный ток возбуждения ДПТ НВ равный 0,18 А по прибору PA4.

 

1.7. Подключить релейно-контакторную схему управления (включить тумблер SA70).

 

1.8. Подключить якорь ДПТ НВ к ШИП якоря (подключение якоря к ШИП осуществляется с помощью контактора К5, напряжение, на катушку которого подается нажатием кнопки управления SB74).

 

1.9. Задать симметричный режим работы ШИП якоря, для этого установить тумблер в положение «Симметр.» (тумблер в нижней части панели стенда, в окошке «Скважность (якорь), %»).

 

1.10. Включить ШИП якоря (тумблер в нижней части панели стенда, в окошке «Скважность (якорь), %»).

 

1.11. Разогнать исследуемый двигатель (ДПТ НВ) и резистором R21 установить номинальное или заданное напряжение на якоре ДПТ НВ по прибору PV1, при этом замерить угловую скорость ДПТ НВ по прибору BR1, рад/с.

 

1.12. Выключить ШИП якоря (положение резистора R21 не изменять).

 

1.13. Выбрать режим работы инвертора (U-IR)/f = Const и резистором R31 задать частоту инвертора равной нулю прибор «Частота, Гц»

 

1.14. Подключить нагрузочный двигатель АД КЗ к инвертору И, для этого предварительно тумблером SA71 задать схему включения обмоток статора АД КЗ «треугольник», затем с помощью магнитного пускателя K1 подключить АД КЗ к инвертору, нажав кнопку SB70 «Вперед».

 

1.15. Плавно увеличивая частоту инвертора (прибор «Частота, Гц») с помощью резистора R31 разогнать АД КЗ до угловой скорости, соответствующей скорости ДПТ НВ по п. 1.11., контроль угловой скорости проводить по прибору BR1, рад/с.

 

1.16. Включить ШИП якоря (тумблер в нижней части панели стенда, в окошке «Скважность (якорь), %»).

 

1.17. 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, стал равен нулю (прибор PA1).

 

1.18. Приступить к исследованию механической характеристики исследуемого двигателя ДПТ НВ в режиме генераторного торможения.

 

Для исследования характеристик ДПТ НВ необходимо на его валу создавать различную нагрузку и в установившемся режиме снимать показания приборов (угловую скорость, ток якоря). Регулируемую нагрузку на валу ДПТ НВ создает АД КЗ, который в данной работе является нагрузочной машиной.

 

Ступенчато увеличивая частоту на выходе инвертора, снимают последовательно рад точек установившегося режима работы ДПТ НВ (обычно 3-4 точки). Показания приборов BR1 (угловая скорость, рад/с), PA1 (ток якоря, А) заносят в таблицу 1.

Ступенчатое увеличение частоты инвертора приводит к ступенчатому уменьшению нагрузки на валу ДПТ НВ. При этом ДПТ НВ переходит работать в генераторный режим (II квадрант плоскости {w,М}), преобразует механическую энергию, поступающую на его вал от АД КЗ в электрическую, которая через ШИП и звено постоянного тока передается инвертору, об этом свидетельствует показание амперметра PA2. АД КЗ при этом работает в двигательном режиме работы, преобразуя электрическую энергию в механическую.

 

Примечание:

1) При проведении исследований, увеличивая частоту инвертора, необходимо поддерживать ток возбуждения ДПТ НВ равный номинальному значению (прибор PA4 с помощью резистора R22), так как в процессе работы ДПТ НВ происходит его нагрев, и, следовательно, происходит увеличение сопротивления обмотки возбуждения, что приводит при заданном напряжении на обмотке возбуждения («Скважность (возбуждение), %») к уменьшению тока возбуждения, а, значит, и потока двигателя.

2) При проведении исследований, увеличивая частоту инвертора, необходимо также поддерживать постоянным и напряжение на якоре ДПТ НВ (прибор PV1), моделируя тем самым сеть постоянного тока бесконечной мощности. В действительности, при увеличении нагрузки на валу ДПТ НВ, ток якоря возрастает, значит и возрастает ток, протекающий по ШИП, что при конечной мощности ШИП приводит к снижению напряжения на его выходе.

3) Если вместо схемы, представленной на рисунке 1, собрать схему, представленную на рисунке 5, то энергия будет сбрасываться на тормозном (сбросовом) резисторе R23.

 

Рисунок 5 – Схема подключения ШИП и И к трехфазному источнику

без организации общей сети постоянного тока

 

После снятия характеристики ДПТ НВ в генераторном режиме работы уменьшить частоту инвертора резистором R31 так, чтобы ток якоря (прибор PA1) стал равным нулю. Выключить инвертор кнопкой SB72 «Стоп». Выключить ШИП якоря и ШИП возбуждения (тумблеры в нижней части панели стенда, в окошке «Скважность (якорь), %» и в окошке «Скважность (возбуждение), %» соответственно). Отключить ДПТ НВ от ШИП контактором К5, нажав кнопку SB73.

По завершении экспериментального исследования характеристики ДПТ НВ отключить стенд от сети (выключить автоматические выключатели, расположенные в левой нижней части стенда – надпись «Сеть») и снять установленные перемычки.