Лабораторная работа № 5 Исследование системы “Преобразователь частоты с автономным инвертором напряжения-асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором”.

Цель работы: исследование регулировочных свойств и характеристик частотно-управляемого К.З. асинхронного двигателя.

Описание электрической схемы установки.

В схеме, изображенной на рис.6, фазы роторной обмотки машины переменного тока, используемой как трехфазный асинхронный двигатель М1,замкнуты накоротко. Обмотки статора этого двигателя присоединены к выходу преобразователя частоты G5(211). Вход питания преобразователя подключается к G1 через одну из двух розеток “220В” трехфазного источника G1. Обмотка возбуждения машины постоянного тока, используемой как нагрузочный генератор G3 с независимым возбуждением, присоединяется к регулируемому выходу “Якорь” источника G2, вход питания которого также присоединяется к одной из двух розеток “220В” источника G1.Обмотка якоря нагрузочного генератора G3 присоединяется к нагрузке А4 (306.1)

Рис.6 Электрическая схема соединений для исследования системы ТПЧ-АД

План работы.

1. Ознакомиться с электрооборудованием лабораторной установки, выбрать необходимые для выполнения работы электрические машины и приборы, записать их паспортные данные в рабочую тетрадь.

2. Изобразить в рабочей тетради принципиальную схему установки согласно рис.6

3. Собрать электрическую схему установки согласно рис.6

4. Соединить гнезда защитного заземления устройств, используемых в экспериментах, с гнездом РЕ источника G1.

5. Собрать электрическую схему соединений тепловой защиты машины переменного тока (замкнуть контакты ТК).

6. Переключатели режима работы источника G2 и преобразователя частоты G5 установить в положение “Ручн”.

7. Регулировочные рукоятки источника G2, преобразователя частоты G5, и нагрузки А4повернуть против часовой стрелки до упора.

8. Установить тумблер “U/f ” преобразователя частоты в положение 230В/50Гц

9. Снять экспериментальные зависимости от частоты при двух законах регулирования: U1/f1=const и U1=const, f1=var :

а) скорости вращения асинхронного двигателя;

б) мощности, потребляемой из сети преобразователем;

в) мощности, потребляемой двигателем от преобразователя;

г) напряжения на статоре АД;

д) тока статора, регулируемого АД.

10. Снять электромеханические характеристики двигателя =f(I1) при трех значениях частоты : f1=f1н ; f1=0.5f1н и f1=0.1f1н

11. Рассчитать и построить механические характеристики двигателя для трех данных значений частоты.

Порядок работы.

1. Для получения естественной механической характеристики двигателя, соответствующей f1=f1н и U1=U1н необходимо:

а) включить источник G1.О наличии напряжения на его выходе сигнализируют светящиеся лампочки;

б) включить выключатель “Сеть” преобразователя частоты G5 и нажать кнопку “Вперед”;

в) вращая регулировочную рукоятку преобразователя частоты, разогнать двигатель М1 до скорости 1500 об/мин;

г) включить выключатель “Сеть” и нажать кнопку “Вкл ” источника G2;

д) вращая регулировочную рукоятку источника G2, установить напряжение 220В на выходе “Якорь”;

е) вращая регулировочные рукоятки нагрузки А4 необходимо изменять ток якоря генератора G3 и записывать показания амперметра, вольтметра и тахометра (показания заносить в таблицу);

М, Нм
Jя, А
Uя, В тпч
n, об/мин
ω, 1/c
Uя, В

ж) вычислить соответствующие этим токам моменты по формуле

Занести значения М в таблицу и на основе этого построить естественную механическую характеристику.

2. Для снятия искусственных характеристик, соответствующих заданным законам изменения частоты и напряжения, необходимо изменять нагрузку А4 нагрузочного генератора и фиксировать ток статора машины М1, ток якоря нагрузочного генератора, скорость вращения машины М1 и занести показания

всех приборов в таблицу. Частоту и напряжение на выходе преобразователя частоты изменять при помощи регулировочной рукоятки преобразователя. Для каждого закона изменения частоты необходимо зафиксировать 5-6 точек характеристики двигателя М1.

При f1=var U1=const						При U1/ f1=const
f, Гц
U,В
n, об/мин
I1, А
U/ f
Jя, А
Р, Вт

Оформление отчета о работе

1. На основе экспериментальных данных построить зависимости от частоты для обоих законов регулирования:

а) скорости регулируемого двигателя;

б) напряжения на статоре регулируемого двигателя;

в) мощности, потребляемой двигателем от преобразователя Рд;

г) момента на валу регулируемого двигателя;

д) КПД регулируемого двигателя.

е). тока статора регулируемого АД.

2. Построить механические характеристики двигателя (естественную, соответствующую f1=f1н ; U1=U1н и искусственные, соответствующие трем значениям частот f1=0.8f1н ; f1=0.5f1н и f1=0.1f1н для указанных выше законов регулирования)

25