Układy i Napędy Przekształtnikowe - Lab PDF

Preview

Summary

Badanie przemiennika AMD1. Schemat zastępczy silnika indukcyjnego, z opisem (i rozumieniemznaczenia) elementów składowych tego schematu, stan jałowy i stanzwarcia silnika klatkowegoR1-R2` - rezystancje uzwojenia stojana oraz wirnikaX1, X2` - reaktancja rozproszenia stojana oraz wirnikaXμ - reaktancj...

Description

Badanie przemiennika AMD 1. Schemat zastępczy silnika indukcyjnego, z opisem (i rozumieniem znaczenia) elementów składowych tego schematu, stan jałowy i stan zwarcia silnika klatkowego

R1-R2` - rezystancje uzwojenia stojana oraz wirnika X1, X2` - reaktancja rozproszenia stojana oraz wirnika Xµ - reaktancja główna magnesująca Rfe – rezystancja reprezentująca straty w rdzeniu R(1-s)/s – rezystancja zależna od poślizgu

Stan jałowy – stan pracy silnika, w którym do uzwojenia stojana przyłożone jest napięcie zasilania, a uzwojenie wirnika jest zamknięty. Wał silnika nie jest obciążony. Silnik wytwarza względnie mały moment elektromagnetyczny równoważący tylko moment od sił tarcia w łożyskach i od sił tarcia wirnika o powietrze. Prąd w wirniku jest bardzo mały – prędkość wirowania jest bliska prędkości synchronicznej, poślizg równy jest 0. Stan zwarcia – stan zwarcia maszyny indukcyjnej nazywa się taki stan, w którym uzwojenie nieruchomego (zahamowanego) wirnika jest zwarte, a do uzwojenia stojana jest doprowadzone napięcie. Przy zwarciu poślizg równy jest 1, a prędkość wału równa jest 0.

2. Poślizg: wzór, interpretacja fizyczna i znaczenie; Poślizg to stosunek prędkością pola względem wirnika do prędkości synchronicznej, czyli:

Gdy wirnik silnika pozostaje nieruchomy, czyli n = 0, to poślizg s =1, a gdy wirnik wiruje synchronicznie ze strumieniem z prędkością n = ns , to poślizg s = 0. Prędkość wirowania wirnika jest tym większa, im mniejszy jest poślizg:

3. Charakterystyka mechaniczna

ns- prędkość synchroniczna Mr – moment rozruchowy sk – poślizg krytyczny nn – prędkośc znamionowa Mn – moment znamionowy Nk – prędkość krytyczna Mk- moment krytyczny

4. Zmiana wartości napięcia zasilającego, częstotliwości, oraz jednego i drugiego na kształt charakterystyki mechanicznej Zmiana napięcia

Zmiana częstotliwości

Zmiana napięcia i częstotliwości, U/f=const

5. Metody rozruchu i hamowania Metody rozruchu: Rozruch bezpośredni - polega na podłączeniu silnika do sieci zasilającej (na napięcie znamionowe

przy

częstotliwości

znamionowej)

poprzez

włącznik

lub

stycznik

elektromechaniczny. Po załączeniu zasilania, w początkowej fazie rozruchu przy nieruchomym jeszcze wirniku (poślizg silnika s=1) silnik pobiera duży prąd rozruchowy natomiast nie zwiększa się jego moment rozruchowy. Bardzo mały moment rozruchowy silnika powoduje, iż

moment obciążenia przy prędkości równej zeru powinien być bardzo mały żeby nie powodować zatrzymania się silnika. Współczynnik krotności prądu rozruchowego zawiera się w przedziale: 4-8 dla silników indukcyjnych klatkowych, dla silników pierścieniowych 2x, natomiast początkowy moment rozruchowy może być mniejszy od początkowego. Nie zwiększa się wartość prądu rozruchowego a jedynie czas rozruchu. Powoduje to przegrzewanie się silnika oraz spadek napięcia linii zasilającej. Rozruch bezpośredni stosuje się do silników małej mocy - najczęściej nie więcej niż kilka kilowatów. Rozruch za pomocą przełącznika gwiazda-trójkąt Przy połączeniu w gwiazdę napięcie każdej fazy uzwojenia stojana jest o pierwiastek z trzech (około ~1,73 raza) mniejsze niż napięcie znamionowe (podawane jest napięcie fazowe zamiast napięcie przewodowe). Prąd pobierany z linii zasilającej jest 3x mniejszy niż prąd jaki płynie w przypadku uzwojenia połączonego w trójkąt. Przełącznik gwiazda-trójkąt zmniejsza 3krotnie prąd rozruchowy silnika ale niestety również zmniejsza 3-krotnie moment rozruchowy. Przełączniki gwiazda-trójkąt stosuje się do rozruchów lekkich (przy niewielkim obciążeniu).

Rozruch za pomocą soft startu W softstartach jako elementy sterujące stosuje się tyrystory, które umożliwiają kontrolę i nastawę wielu parametrów tj. czas rozruchu czy kolejność faz. W chwili rozruchu softstart redukuje napięcie na zaciskach silnika a następnie zwiększa je do napięcia znamionowego ograniczając wartości szczytowe prądów oraz właśnie minimalizuje udar prądowy. Softstarty właśnie ograniczają udar prądowy w momencie rozruchu silników indukcyjnych.

Rozruch przy pomocy falowników Przy zastosowanu falowników (podobnie jak przy softstartach) możliwy jest łagodny rozruch silnika a co za tym idzie unikanie udarów prądowych i mechanicznych.

Przy silniku pierścieniowym można użyc dodatkowej rezystancji w obwód wirnika, który ograniczy udar prądowy.

Hamowanie Hamowanie przeciwwłączeniowe (naturalne) – ma miejsce wtedy, gdy wirnik wiruje w kierunku przeciwnym do kierunku wirowania pola magnetycznego. Stan taki ma miejsce wtedy, gdy moment (M) wytworzony w silniku będzie mniejszy od od momentu hamującego (Mh) np. w skutek włączenia rezystancji w obwód wirnika

Hamowanie na wybiegu: odłączenie od sieci zasilającej, silnik hamuje na wskutek momentu oporowego Hamowanie dynamiczne Hamownie przeciwprądem Hamowanie odzyskowe...