Электрическая схема соединений ( продолжение )
Перечень аппаратуры
Обозначение | Наименование | Тип | Параметры |
1 | 2 | 3 | 4 |
G1 | Трехфазный источник питания | 201 | 400 В~; 16 А |
0...250 В - | |||
G2 | Источник питания двигателя постоянного тока | 206 | 5 А (якорь) 200 В -; 1 А (возбуждение) |
90 Вт; 220 В | |||
G3 | Машина постоянного тока | 101.1 | 2,4 А (якорь) 220В (возбуждение) |
G4 | Преобразователь угловых | 104 | 6 выходных |
перемещении | сигналов | ||
G5 | Реверсивный преобразователь | 211 | 0... 100 Гц |
частоты | 3x220 В; 3 А | ||
Ml | Машина переменного тока | 102.1 | 50 Вт; 230 В~ 1500 мин"1 |
Al | Активная нагрузка | 306.1 | 3x0...50 Вт; 220 В; 0,5 А |
3 измерительных преобразователя | |||
"ток - напряжение" 1,5 А/3 В; | |||
А2 | Блок датчиков тока и напряжения | 402.1 | 3 измерительных преобразователя "напряжение - напряжение" 600 В/3 В |
8 аналог, дифф. | |||
входов; | |||
A3 | Коннектор | 330 | 2 аналог, выхода; 8 цифр, входов/ выходов |
IBM-совместимый | |||
Windows 9*, | |||
А4 | Персональный компьютер | 310 | монитор, мышь, клавиатура, плата сбора информации PCI6024Е |
1 | 2 | 3 | 4 |
Р1 | Указатель частоты вращения | 506.1 | 2000...0...2000 мин |
Р2, РЗ | Мультиметр | 501 | 0...1000В; 0...20 А |
Описание электрической схемы соединений
Фазы роторной обмотки машины переменного тока, используемой как трехфазный асинхронный двигатель Ml,замкнуты накоротко.
Статорная обмотка двигателя Ml присоединена к выходу преобразователя частоты G5, вход питания которого присоединен с помощью электрического шнура к одной из двух розеток "220 В трехфазного источника G1.
Обмотка возбуждения машины постоянного тока, используемой как нагрузочный генератор G3 с независимым возбуждением, присоединена к регулируемому выходу "ЯКОРЬ" источника G2, вход питания которого присоединен с помощью электрического шнура к одной из двух розеток "220 В трехфазного источника G1.
Якорная цепь генератора G3 присоединена к нагрузке А4.
Указатель частоты вращения Р1 присоединен к выходу преобразователя угловых перемещений G4.
В цепь якоря генератора G3 включены амперметр Р2 и вольтметр РЗ.
Выходные гнезда указателя Р1 присоединены к дифференциальному аналоговому входу АСН0-АСН8 коннектора A3.
Коннектор A3 с помощью ленточного провода присоединен к плате сбора информации компьютера А4.
Входы датчиков тока и напряжения блока А2 включены в цепь якоря генератора G3, между зажимами якорной обмотки генератора G3, в цепь фазы двигателя Ml и между фазами двигателя Ml. Выходы этих датчиков присоединены к аналоговым входам АСН1- АСН9, АСН2-АСН10, АСНЗ-АСН11 и АСН4-АСН12 коннектора A3.
Указания по проведению экспериментов
- Убедитесь, что устройства, используемые в экспериментах, отключены от сети электропитания.
- Соберите электрическую схему соединений тепловой защиты машины переменного тока (стр. 14).
- Соедините гнезда защитного заземления устройств, используемых в эксперименте, с гнездом "РЕ" источника G1.
- Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.
- Переключатели режима работы источника G2 и преобразователя частоты G5 установите в положение "РУЧН.".
- Регулировочные рукоятки источника G2, преобразователя частоты G5 и нагрузки А1 поверните против часовой стрелки до упора.
- Установите тумблер "U / f'преобразователя частоты G5 в положение "230 В / 50 Гц"
1.4.1 Определение координат и параметров электропривода в статическом
режиме
- Определение координат и параметров электропривода в статическом режиме производите согласно указаниям п. 1.3.1. настоящего руководства.
1.4.2. Определение статической механической характеристики двигателя
- Включите источник G1. О наличии напряжений фаз на его выходе должны сигнализировать светящиеся лампочки.
- Включите выключатель "СЕТЬ" преобразователя частоты G5 и нажмите кнопку "ВПЕРЕД".
- Вращая регулировочную рукоятку преобразователя частоты G5, разгоните двигатель Ml до частоты вращения, например, 1500 мин-1.
- Включите выключатель "СЕТЬ" и нажмите кнопку "ВКЛ." источника G2.
- Вращая регулировочную рукоятку источника G2, установите напряжение на выходе "ЯКОРЬ" равным 220 В.
- Вращая регулировочные рукоятки нагрузки А1, изменяйте ток 1а якоря генератора G3 и заносите показания амперметра Р2, вольтметра РЗ и индикатора Р1 в таблицу 1.4.1.
Таблица 1.4.1.
Ia, А | ||||||||||
Ua, В | ||||||||||
n, мин-1 |
[1] По завершении эксперимента у источника G2 поверните регулировочную рукоятку против часовой стрелки до упора и нажмите кнопку "ОТКЛ.". Отключите преобразователь частоты G5 нажатием на кнопку "СТОП" и затем источник G1 нажатием на кнопку - гриб. Отключите выключатели "СЕТЬ" источника G2 и преобразователя частоты G5.
• Используя данные табл. 1.4.1, вычислите значения скорости со и механического момента М на валу двигателя по выражениям соответственно (1.1.1) и (1.2.1) и занесите полученные результаты в табл 1.4.2.
Таблица 1.4.2
М. Н*м | ||||||||||
ω ![]() |
- Постройте механическую характеристику ω = f (М) двигателя.
1.4.3. Регулирование скорости вращения двигателя согласованным изменением частоты и величины напряжения статора
- Включите источник G1. О наличии напряжений фаз на его выходе должны сигнализировать светящиеся лампочки.
- Включите выключатель "СЕТЬ" преобразователя частоты G5 и нажмите кнопку "ВПЕРЕД".
- Вращая регулировочную рукоятку преобразователя частоты G5, разгоните двигатель Ml до частоты вращения, например, 1500 мин-1.
- Включите выключатель "СЕТЬ" и нажмите кнопку "ВКЛ." источника G2.
- Вращая регулировочную рукоятку источника G2, установите напряжение на выходе "ЯКОРЬ" равным 220 В.
- Изменяя положение регулировочных рукояток нагрузки А1, установите ток якоря генератора G3 равным, например, 0,5 А и поддерживайте его в ходе эксперимента.
- Вращая регулировочную рукоятку преобразователя частоты G5, изменяйте частоту и величину напряжения статора двигателя Ml и заносите показания виртуальных частотомера и вольтметра, а также индикатора Р1 в таблицу 1.4.3.
Таблица 1.4.3.
f.Гц | ||||||||||
U, В | ||||||||||
n, мин-1 |
- По завершении эксперимента у источника G2 поверните регулировочную рукоятку против часовой стрелки до упора и нажмите кнопку "ОТКЛ.". Отключите преобразователь частоты G5 нажатием на кнопку "СТОП" и затем источник G1 нажатием на кнопку - гриб. Отключите выключатели "СЕТЬ" источника G2 и преобразователя частоты G5.
- Используя данные табл. 1.4.3, вычислите значения скорости со двигателя по выражению (1.1.1), а также отношение U/f и занесите полученные результаты в табл. 1.4.4.
Таблица 1.4.4
f, Гц | ||||||||||
f/U | ||||||||||
ω ![]() |
- Постройте характеристику ω = f(f) двигателя.
• Определение координат и параметров электропривода в переходном
режиме
- Определение скорости вращения, тока статора и момента двигателя в переходном режиме производите согласно указаниям п. 1.2.4. настоящего руководства.
• Определение динамической механической характеристики двигателя
- Определение динамической механической характеристики двигателя производите Согласно указаниям п. 1.2.5. настоящего руководства.
1.5. Электропривод системы "Источник напряжения промышленной частоты - синхронный двигатель "
- Электрическая схема соединений
• Перечень аппаратуры
- Описание электрической схемы соединений
• Указания по проведению эксперимента
Электрическая схема соединений
Электрическая схема соединений (продолжение)
Перечень аппаратуры
Обозначение | Наименование | Тип | Параметры | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | ||||
G1 | Трехфазный источник питания | 201 | 400 В~; 16 А | ||||
G2 | Источник питания двигателя постоянного тока | 206 | 0...250 В – 5 А (якорь) 200 В -; 1 А (возбуждение) | ||||
G3 | Возбудитель машины переменного тока | 209 | 0...40 В -; 8 А | ||||
G4 | Машина постоянного тока | 101.1 | 90 Вт; 220 В 0,76 А (якорь) 220 В(возбуждение) | ||||
G5 | Преобразователь угловых перемещений | 104 | 6 выходных сигналов | ||||
Ml | Машина переменного тока | 102.1 | 50 Вт; 230 В~ 1500 мин-1 | ||||
Al.l, А1.2 | Блок однофазных трансформаторов | 325.1 | 3x80ВА; 240,230,220,133, 127,115/240,230, 220, 133, 127, 115 В | ||||
А2 | Реостат для цепи ротора машины переменного тока | 307 | 3x0...20 Ом; 2 А | ||||
A3 | Активная нагрузка | 306.1 | 3x0...50 Вт; 220 В; 0,5 А | ||||
А4 | Блок датчиков тока и напряжения | 402.1 | 3измерительных преобразователя "ток - напряжение. | 1,5А/3В; 3 измерительных преобразователя "напряжение- напряжение" 600 В/3 В | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | ||||
А5 | Конне1стор | 330 | 8 аналог, дифф. входов; 2 аналог, выхода; 8 цифр, входов/ выходов | ||||
А6 | Персональный компьютер | 310 | IBM-совместимый Windows 9*, монитор, мышь, клавиатура, плата сбора информации PCI6024Е | ||||
А7, А8 | Трехполюсный выключатель | 301 | 400 В~; 10 А | ||||
Р1 | Указатель частоты вращения | 506.1 | 2000...0...2000 мин-1 | ||||
Р2 | Измеритель мощностей | 507.1 | 100...0... 100 Вт; 200...0...200 Вт; 400...0...400 Вт; 100...0... 100 В Ар 200...0...200 В Ар 400...0...400 В Ар 220 В | I • ; | |||
РЗ, Р4, Р5, Р7 | Мультиметр | 501 | 0...1000В; 0...20 А | ||||
Р6 | Фазометр | 505 | -180°...0...180° | ||||
Описание электрической схемы соединений
Обмотка ротора машины переменного тока, используемой как синхронный двигатель Ml, через гнезда "Fl", "F3" присоединена к выходу возбудителя G3, вход питания которого присоединен с помощью электрического шнура к одной из двух розеток "220 В~" трехфазного источника G1. Гнезда "Fl", "F2", "F3" этой же обмотки присоединены через выключатель А8 к реостату А2.
Статорная обмотка двигателя Ml через выключатель А7 и блок однофазных трансформаторов А1, соединённых по схеме Y / Y с напряжениями 240 / 380 В, присоединена к выходу трехфазного источника G1.
Обмотка возбуждения машины постоянного тока, используемой как нагрузочный генератор G4, присоединена к регулируемому выходу "ЯКОРЬ" источника G2. К якорной цепи генератора G4 присоединена нагрузка A3. Вход источника питания G2 присоединен с помощью электрического шнура к одной из двух розеток "220 В трехфазного источника G1.
Указатель частоты вращения Р1 присоединен к выходу преобразователя угловых перемещений G5.
В цепь якоря генератора G4 включены амперметр РЗ, вольтметр Р7 и датчик тока блока А4.\
Измеритель мощностей Р2 включен в цепь статора двигателя Ml.
Между фазами двигателя Ml включен вольтметр Р5.
В цепь фазы двигателя Ml включен амперметр Р4.
В цепь фазы двигателя Ml включен датчик тока блока А4, а его датчик напряжения подключен к якорной цепи генератора G4.
Выходы датчиков тока и напряжения блока А4 присоединены к дифференциальным аналоговым входам АСН1-АСН9, АСН2-АСН10 и АСНЗ-АСН11 коннектора А5.
Выходные гнезда указателя Р1 присоединены к аналоговому входу АСН0-АСН8 коннектора А6.
Фазометр Р6 с помощью контрольного кабеля соединен с указателем частоты вращения Р1, а также соединен с выходом источника G1.
Коннектор А5 с помощью ленточного провода присоединен к плате сбора информации компьютера А6.
Указания по проведению экспериментов
- Убедитесь, что устройства, используемые в экспериментах, отключены от сети электропитания.
- Соберите электрическую схему соединений тепловой защиты машины переменного тока (стр. 15).
- Соедините гнезда защитного заземления устройств, используемых в эксперименте, с гнездом "РЕ" источника G1.
- Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.
- Переключатели режима работы источника G2 и возбудителя G3 установите в положение "РУЧН.".
- Регулировочные рукоятки источника G2, возбудителя G3 и нагрузки A3 поверните против часовой стрелки до упора.
- Установите переключателями в блоке А1 номинальные напряжения трансформаторов: первичные - 133 В, вторичные -220 В.
- Установите сопротивления фаз реостата А2 равными 8 Ом.
- Включите выключатель А8.
- Включите источник G1.
- Включите выключатель А7.
- Включите выключатель "СЕТЬ" возбудителя G3.
- Вращая регулировочную рукоятку возбудителя G3 установите напряжение на его выходе 40 В.
- Нажмите кнопку «ВКЛ» возбудителя G3.
- После вхождения двигателя в синхронизм отключите выключатель А8.
1.5.1 Определение координат и параметров электропривода в статическом режиме
Частоту вращения п [мин-1] двигателя Ml измеряйте с помощью указателя Р1. Активную и реактивную мощности, потребляемые двигателем Ml, измеряйте с помощью измерителя Р2.
Ток якоря генератора G4 и ток статора двигателя Ml измеряйте соответственно амперметрами РЗ и Р4.
Линейное напряжение статора двигателя Ml измеряйте вольтметром Р5. Напряжение на выходе "ЯКОРЬ" источника G2 измеряйте его вольтметром. Ток возбуждения двигателя Ml измеряйте амперметром возбудителя G3.
Угол нагрузки (фазовый сдвиг ЭДС двигателя и напряжения питающей сети) двигателя Ml измеряйте фазометром Р6.
1.5.2. Определение статической угловой характеристики двигателя
Включите выключатель "СЕТЬ" фазометра Р6.
Включите выключатель "СЕТЬ" и нажмите кнопку "ВКЛ." источника G2. Вращая регулировочную рукоятку источника G2, установите напряжение на выходе «ЯКОРЬ» равным 220 В.
• Вращая регулировочные рукоятки нагрузки A3, изменяйте угол нагрузки 0 двигателя Ml и заносите показания фазометра Р6 и ваттметра измерителя мощностей Р2 в таблицу 1.5.1.
Таблица 1.5.1.
О,Град | ||||||||||
Р, Вт | |
- В случае перехода двигателя Ml в асинхронный режим работы разгружайте его по активной мощности, вращая регулировочные рукоятки нагрузки A3 против часовой стрелки до тех пор, пока не восстановиться синхронная работа двигателя с сетью.
- По завершении эксперимента, вращая регулировочные рукоятки нагрузки A3, разгрузите двигатель Ml по активной мощности, нажмите кнопку "ОТКЛ." источника G2 и блока А2, поверните регулировочную рукоятку возбудителя G3 против часовой стрелки до упора, отключите выключатели "СЕТЬ" аппаратуры, используемой в эксперименте.
- Постройте угловую характеристику Р = f(О) двигателя.
1.5.3. Определение статической U -образной характеристики двигателя
- Включите выключатель "СЕТЬ" и нажмите кнопку "ВКЛ." источника G2.
- Вращая регулировочные рукоятки активной нагрузки A3, установите активную мощность, потребляемую двигателем Ml из сети равной, например, 50 Вт и поддерживайте её в ходе эксперимента.
- Вращая регулировочную рукоятку возбудителя G3 изменяйте ток возбуждения If двигателя Ml и заносите показания амперметра возбудителя G3 и указателя Р4 в таблицу 1.5.2.
Таблица 1.5.2.
If, А | ||||||||||
I.A |
- В случае перехода двигателя Ml в асинхронный режим работы разгружайте его по активной мощности, вращая регулировочные рукоятки нагрузки A3 против часовой стрелки до тех пор, пока не восстановиться синхронная работа двигателя с сетью.
- По завершении эксперимента, вращая регулировочные рукоятки нагрузки A3, разгрузите двигатель Ml по активной мощности, нажмите кнопку "ОТКЛ." источника G2 и блока А2, поверните регулировочную рукоятку возбудителя G3 против часовой стрелки до упора, отключите выключатели "СЕТЬ" аппаратуры, используемой в эксперименте.
- Постройте U-образную характеристику I = f(lf) двигателя.
1.5.4. Регулирование реактивной мощности двигателя изменением
возбуждения
- Включите выключатель "СЕТЬ" и нажмите кнопку "ВКЛ." источника G2.
- Вращая регулировочные рукоятки нагрузки A3, установите активную мощность, потребляемую двигателем Ml из сети равной, например, 50 Вт и поддерживайте её в ходе эксперимента.
- Вращая регулировочную рукоятку возбудителя G3, изменяйте ток возбуждения If двигателя Ml и заносите показания амперметра возбудителя G3 и варметра измерителя мощностей Р2 в таблицу 1.5.3.
Таблица 1.5.3.
If, А | ||||||||||
Q, ВАр |
- В случае перехода двигателя Ml в асинхронный режим работы разгружайте его по активной мощности, вращая регулировочные рукоятки активной нагрузки A3 против часовой стрелки до тех пор, пока не восстановиться синхронная работа двигателя с сетью.
- По завершении эксперимента вращая регулировочные рукоятки активной нагрузки A3 разгрузите двигатель Ml по активной мощности, нажмите кнопку "ОТКЛ." источника G2 и блока А2, поверните регулировочную рукоятку возбудителя G3 против часовой стрелки до упора, отключите выключатели "СЕТЬ" аппаратуры, используемой в эксперименте.
- Постройте в виде графика характеристику Q = f(lf) двигателя.
1.5.5 Определение координат и параметров электропривода в переходном режиме
- Определение скорости вращения, тока статора и момента двигателя в переходном режиме производите согласно указаниям п. 1.2.4. настоящего руководства.
1.5.6.Определение динамической механической характеристики двигателя
- Определение динамической механической характеристики двигателя производите согласно указаниям п. 1.2.5. настоящего руководства.