Внимание. Изменение постоянной времени И-канала производить только при снятом разрешении на работу ТВ ( SA 5 в нижнее положение).

9.4 Снятие механической характеристики

Механическая характеристика системы «источник тока-двигатель» представляет собой зависимость частоты вращения двигателя от момента на валу.

Для снятия характеристики необходимо собрать схемы, представленную на рисунке 9.3.

Рисунок 9.3 - Схема для исследования системы «источник тока-двигатель»

Для снятия механической характеристики необходимо:

-включить автоматические выключатели QF1 и QF2 модулей питания и питания стенда;

- подав разрешение на ТП и ТВ, задать направление вращения ДПТ и установить частоту вращения 1000.. .1500 об/мин;

-выводя сопротивления МДС1 переключателем SA1, нагружать ДПТ, фиксируя показания в таблице 9.1.

После проведения опыта необходимо остановить привод, выключить автоматические выключатели QF1, QF2, поменять направление фаз на асинхронном электродвигателе и повторить опыт.

 

 

Таблица 9.1

n, об/мин
Iя, А
UЯ,B
Iв,А
UB,B
ω, рад/с
Ря,Вт
ΔРя, Вт
Рвозб, Вт
ΔРвозб, Вт
Рв,Вт
Мв, Н∙м

Расчетные данные.                                                                                           Частота вращения электродвигателя, рад/с:

Выходная мощность ТП, Вт   

Выходная мощность ТВ, Вт

Потери в якорной цепи, Вт

где r_я - сопротивление якорной цепи ДПТ (Приложение В), Ом. Потери в цепи возбуждения, Вт

где r_в - сопротивление обмотки возбуждения (Приложение В), Ом. Мощность на валу двигателя, Вт

где  - механические потери двигателя постоянного тока

(Приложение В), Вт.

Момент на валу двигателя, Н∙м    

 

По результатам экспериментов и расчетов построить следующие зависимости:

- ω=f(M_B), I_Я=const;

- ω =f(I_B), I_Я=const;

- U_я=(М_в), I_Я=const.

Контрольные вопросы

1. Почему в системе «источник тока-двигатель» электродвигатель не уходит в разнос при нулевом токе возбуждения.

2. Диапазон допустимых нагрузок системы «источник тока-двигатель»?

3. Зачем необходимо охватывать якорную  цепь тиристорного преобразователя обратной связью по току?

4. Назовите преимущества и недостатки системы «источник тока-двигатель» по сравнению с системой регулирования по якорной цепи.

5. Назовите пути улучшения энергетических характеристик системы «источник тока-двигатель».

 

 

Работа №10. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ

UNIDRIVE SP 1401

Цель работы

Приобретение навыков работы с преобразователем частоты Unidrive SP1401. Изучение способов управления, контроля параметров привода. Компенсация момента двигателя.

Программа работы

1. Изучить принципы работы с модулем преобразователя частоты (Приложение А).

2. Изучить схему для исследования ПЧ.

3. Опробовать управление приводом с кнопочной панели и с лицевой панели модуля.

4. Опробовать управление ПЧ от компьютера.

Пояснения к работе

В лабораторной работе используются следующие модули:

- модуль питания стенда (МПС);

- модуль питания (МП);

- силовой модуль (СМ);

- модуль преобразователя частоты (ПЧ);

- модуль ввода/вывода (МВВ).

Исследуемый асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором входит в состав электромашинного агрегата, включающего в себя собственно исследуемый двигатель Ml, нагрузочную машину - двигатель постоянного тока независимого возбуждения- М2, импульсный датчик скорости МЗ.

Перед проведением работы при выключенном автомате QF1 МПС привести модули в исходное состояние:

-переключатель SA1 модуля ПЧ перевести в среднее положение, SA3 - в положение «0», потенциометр RP1 - в крайнее положение против часовой стрелки, установить перемычку между клеммами XS1 и XS2 модуля.

Схема для исследования ПЧ приведена на рисунке 10.1.

 

 

Рисунок 10.1 - Схема для снятия характеристик системы ПЧ-АД

 

 

Асинхронный электродвигатель подключается к преобразователю частоты ПЧ через датчики тока и напряжения.

Собственно преобразователь частоты запитывается напряжением 3x3 80В от модуля питания.

Для проведения работы на персональном компьютере должно быть загружено ПО Labdrive и соответствующая лабораторная работа.

Описание работы с ПО Labdrive и Lab Show приведено в приложениях Д, Е.

10.1 Управление приводом с кнопочной панели

Преобразователь частоты имеет возможность получать сигналы управления от кнопочной панели или с внешних элементов управления.

Сигналы управления разделяются на логические сигналы изменения состояния привода, а также на аналоговые сигналы задания частоты, момента, и т.д.

Перед изучением способов управления преобразователем необходимо ознакомиться со способами программирования ПЧ (Приложение А), а также сбросить все настройки ПЧ на заводские. Для этого установить в параметре 0.00

значение 1233, подтвердить действие нажатием кнопки .затем нажать кнопку

 (стоп\сброс).

Установить требуемые настройки:

- используя каталожные данные на асинхронный двигатель (Приложение В),
ввести в преобразователь параметры двигателя:

0.43 - коэффициент мощности (не должен быть равен 0);

0.44 - номинальное напряжение;

0.45 - номинальная скорость (об/мин);

0.46 - номинальный ток;

0.47 - номинальная частота.

-выполнить самонастройку привода. При этом частотный преобразователь кратковременно включает асинхронный двигатель, выполняет расчет значения coscp ненагруженного двигателя и определяет число пар полюсов. Самонастройка выполняется следующим образом:

а) Установить параметр 0.40 в «2», после того как дисплей перейдёт в режим
индикации нажать кнопку SB1 «Сброс»,

б) Переключить тумблер «Разрешение» SA3 в положение «1» двигатель
совершит несколько оборотов вала и параметр 0.40 автоматически установится в
нулевое значение.

в) Переключить тумблер «Разрешение» в положение «0».

г) После проведения самонастройки преобразователя проверить параметры
0.42-0.47.

д) Сохранить новые измененные значения параметров. Для этого установить
в параметр 0.00 значение 1000, утвердить изменения и нажать кнопку «Сброс».

Для управления приводом с кнопочной панели преобразователя:

- установить тумблер SA3 «Разрешение» в положение «0»;

-установить в параметр 0.01 значение «0» (минимальная выходная частота, Гц), а в параметр 0.02 значение «50» (максимальная выходная частота, Гц);

-установить в параметр 1.14 значение «4» или «Pad» для управления от кнопочной панели преобразователя;

- для разрешения реверса двигателя необходимо установить в параметре 6.13 значение «On»;

- переключить тумблер SA3 «Разрешение» в положение «1»;

- выбрать параметр 0.10 (скорость двигателя в об/мин);

-для запуска преобразователя нажать  («Пуск»), после чего появится сообщение «run» (преобразователь работает);

-нажать кнопку «Л» - «Вверх» для увеличения скорости двигателя и соответственно кнопку «V» - «Вниз» для ее уменьшения (на верхнем дисплее высвечивается скорость двигателя в об/мин);

- нажать «Стоп/сброс» и величина скорости снизится до нуля в соответствии с величиной замедления, указанной параметром 0.04. Нижний дисплей покажет dEC, а затем «rdY»;

- при повторном запуске (кнопка ) скорость двигателя возрастет до того значения, при котором было произведено отключение в соответствии с величиной ускорения, указанной параметром 0.03;

- опробовать реверс двигателя нажатием на кнопку ;

- для полной остановки преобразователя тумблер «Разрешение» перевести в положение «0».

10.2 Управление приводом с внешних элементов

Для управления электроприводом с внешних элементов необходимо отключить управление с кнопочной панели и определить аналоговых и дискретных входов частотного преобразователя:

-установить тумблер SA3 «Разрешение» в положение «0», потенциометр RP1 в нулевое положение (крайнее левое положение), переключатель SA1 «Направление вращения» в среднее положение;

- установить в параметре 1.14 значение «А1.А2» для внешнего управления;

- выбрать параметр 0.10;

- переключить тумблер SA3 «Разрешение» в положение «1»;

- переключателем SA1 выбрать направление вращения «Вперед»;
-потенциометром RP1 задать скорость вращения двигателя. Пуск будет

выполнен в соответствии с темпом разгона (параметр 0.03), текущая скорость высвечивается на верхней строке дисплея;

- изменить направление вращения. Для этого переключателем SA1 выбрать
направление вращения «Назад». Величина скорости снизится до нуля и далее
произойдет реверс привода. Темп замедления скорости определяется параметром
0.04;

-для выхода преобразователя из рабочего режима тумблер SA3 «Разрешение» перевести в положение «0».

 

10.3 Программирование ПЧ от компьютера

Программирование преобразователя частоты можно осуществлять от персонального компьютера. Для этого преобразователь частоты должен быть соединен с разъемом СОМ1 модуля ввода/вывода специальным кабелем.

На персональном компьютере должна быть запущена программная оболочка CtSoft. Работа с программным обеспечением описана в приложении Ж.

Для связи ПЧ и компьютера необходимо установить следующие параметры:

-0.35=ANCI; 0.36=9600;

-0.37=11.

В программе CtSoft в меню Drive Properties установить следующие параметры:

-NodeID=ll;

- в подпункте Comms Settings установить следующие параметры:

а) Protocol ANCI.

б) Hardware COMM1.

в) Baudrate 9600.

После данных настроек необходимо выбрать в меню Drive пункт Online. При успешной установке параметров преобразователь частоты соединяется с персональным компьютером.

Для того, чтобы запрограммировать ПЧ на необходимый режим работы, необходимо выбрать на экране компьютера необходимый параметр и изменить его.

Для передачи параметров в привод необходимо выбрать пункт Download parameters и дождаться передачи параметров в ПЧ.

Например, для совершения процедуры самонастройки необходимо:

- установить все номинальные данные двигателя;

- установить в параметре 0.40 значение 2;

- передать данные в ПЧ;

-переключатель SA3 «Разрешение» установить в верхнее положение, SA1 -в положение «Вперед» или «Назад». Преобразователь совершит процедуру самонастройки;

-переключатель SA1 вернуть в среднее положение, SA3 вернуть в нижнее положение.

Контрольные вопросы

1. Какие способы регулировки частоты вращения асинхронных электродвигателей вы знаете?

2. С какой целью при регулировании частоты вращения изменяются одновременно частота и напряжение на выходе преобразователя?

3. Укажите достоинства и недостатки применения частотного регулирования?

4. Объясните работу преобразователя в тормозном режиме. Где рассеивается энергия торможения двигателя?