Исследование широтно-импульсного преобразователя на IGBT-модулях

Цель работы:

• изучение устройства и принципа действия ШИП на IGBT-модулях;
• исследование характеристик ШИП на IGBT-модулях.

Внимание!

Перед включением автомата питания стенда тумблеры SA100,SA101,SA200, SA300, SA301, SA302, SA700 – должны находиться в нижнем положении, SA1 – в верхнем положении.

1. Собрать схему в соответствии с рис. 9.5.
2. Резистор R201 установить в среднее положение.
3. Включить питание стенда. Включить SА700– питание реле. Включить ШИП – тумблер SА100. Включить SА200. Нажать SB704.
4. Установить резистором R201 напряжение на выходе инвертора равным 50В.
5. Подключить двухлучевой осциллограф к гнёздам 31, 32. Подключить внешнюю синхронизацию от гнезда 34. Снять осциллограммы.
6. Подключить осциллограф к гнёздам 32, 33 – снять осциллограммы.
7. Отключить внешнюю синхронизацию.
8. Подключив осциллограф параллельно нагрузке снять осциллограмму выходного напряжения.
9. Вывести резистор R201 в крайнее левое положение и вращая по часовой стрелке до крайнего правого положения снять регулировочную характеристику ШИП в двух квадрантах (8-10 точек). Выходное напряжение измерять по прибору PV10, а напряжение управления – тестером. Время работы при снятии регулировочной характеристики ограничить двумя минутами.
10. Установить резистором R201 выходное напряжение ШИП 50В. Нажать кнопку SB703.
11. Выдержать паузу 5-10 минут.
12. Кнопкой SB704 подключить ШИП к нагрузке. Записать показания приборов PA10, PV10. Нажать SB703.
13. Установить перемычку, шунтирующую резистор R911.
14. Кнопкой SB704 подключить ШИП к нагрузке. Записать показания приборов PA10, PV10. Нажать SB703.
15. Установить перемычку шунтирующую резистор R912.
16. Кнопкой SB704 подключить ШИП к нагрузке. Записать показания приборов PA10, PV10. Нажать SB703.
17. Выключить стенд (выключить SA200, выключить SA300-SA302, выключить SA700, выключить SA100, выключить автомат). Разобрать схему.

Исследование одноконтурной системы стабилизации скорости.

Цель работы:

• опытное определение регулировочных свойств электропривода, выполненного по замкнутой схеме, и приобретение практических навыков расчёта по заданным показателям качества и настройки реальной системы электропривода.
• опытная проверка результатов расчета.

Внимание!

Перед включением автомата питания стенда тумблеры SA100,SA101,SA200, SA300, SA301, SA302, SA700 – должны находиться в нижнем положении, SA1 – в верхнем положении.

Разомкнутая система.

1. Собрать схему рис.10.3.
2. Включить автомат питания.
3. Включить тумблерами SA300, SA301 ШИП-1, ШИП-2. Резистором R300 установить ток возбуждения М1 равным 400 мA (контролировать по прибору PA1). Резистором R301 установить ток возбуждения М2 равным 0 (контролировать по прибору PA2).
4. Замкнуть SA1.
5. Включить тумблером SA100 ШИП. Движок резистора R201 установить в среднее положение. Включить SA200. Включить SA700.
6. Запустить двигатель М1 кнопкой SB704. Установить, вращая резистор R201 против часовой стрелки, напряжение на якоре М1 (контролировать по прибору PV10) равным 105В.
7. Изменяя ток возбуждения машины М2 резистором R301 (контролировать по прибору PA2) снять электромеханическую характеристику М1 4-5 точек (по данным прибора PA2 пересчитать момент, ИС1 - частота вращения).
8. Тестером измерить напряжение на выходе датчика скорости (операционный усилитель с надписью Kw) и по показаниям тестера и ИС1 определить величину коэффициента обратной связи по скорости к_с (величина к_с не должна быть больше 0,048 – если больше – уменьшить резистором с надписью Kw).
9. Резистором R201 уменьшить напряжение на якоре М1 (контролировать по прибору PV10) до расчётного минимального.
10. Изменяя ток возбуждения машины М2 резистором R301, снять электромеханическую характеристику на минимальной частоте вращения.
11. Резистором R301 уменьшить ток возбуждения М2 до нуля. Резистором R201 уменьшить частоту вращения М1 до нуля (ИС1). Кнопкой SB703 отключить М1 от ШИП.

Переходной процесс в разомкнутой системе.

Опыт производится при управлении стенда с ПК.

1. Запустить М1 кнопкой SB704.
2. Движком резистора R201 (диалоговое окно на мониторе ПК) установить напряжение на ШИП (PV10 – диалоговое окно на мониторе) 40-50В.
3. Резистором R301 (диалоговое окно монитора) задать момент нагрузки 0,5Мн.
4. Кнопкой SB703 на стенде остановить М1.
5. После полной остановки двигателя М1 нажать кнопку SB704 – запустить М1. В диалоговом окне на мониторе ПК появится график переходного процесса.
6. Резистором R301 (диалоговое окно) уменьшить ток возбуждения М2 до нуля.
7. Резистором R201 (диалоговое окно) уменьшить частоту вращения М1 до нуля (ИС1).
8. Кнопкой SB703 отключить М1 от ШИП.

Замкнутая система.

1. Собрать схему рис.10.4).
2. Кнопкой SB704 запустить М1. Задав резистором R201 некоторую частоту вращения двигателя М1 (20-30рад/с) тестером определить знак сигнала задания, а по ИС1 знак сигнала обратной связи по скорости. Для успешного замыкания системы знаки сигнала задания и сигнала обратной связи должны быть противоположны. Если знаки одинаковы, то сигнал обратной связи по скорости подать на резистор R210 через инвертор «-1».
3. Уменьшить резистором R201 частоту вращения М1 до нуля. Кнопкой SB703 отключить М1 от ШИП.
4. Замкнуть систему, установив перемычки в цепи обратной связи по скорости (ИС1, Кω, «-1» - если надо, резистор R210).
5. Запустить двигатель М1 кнопкой SB704. Установить, вращая резистор R201 против часовой стрелки, напряжение на якоре М1 (PV10) равным 105В.
6. Изменяя ток возбуждения машины М2 резистором R301 (PA2) снять электромеханическую характеристику М1 4-5 точек (PA2 - пересчитать момент, ИС1 - частота вращения).
7. Резистором R201 уменьшить напряжение на якоре М1 (PV10) до расчётного минимального.
8. Изменяя ток возбуждения машины М2 резистором R301 снять электромеханическую характеристику на минимальной частоте вращения.
9. Резистором R301 уменьшить ток возбуждения М2 до нуля. Резистором R201 уменьшить частоту вращения М1 до нуля (ИС1). Кнопкой SB703 отключить М1 от ШИП.