Исследование электропривода с вентильным электродвигателем
Проведение исследования функциональной электрической схемы лабораторной установки. Особенность регулировочной и механической характеристики вентильного двигателя. Принцип работы мотора и его отличия от машины постоянного тока и синхронного механизма.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 26.08.2017 |
| Размер файла | 478,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования и науки РФ
Санкт-Петербургский Политехнический университет институт машиностроения
Технологический факультет
Лабораторная работа
"ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДА С ВЕНТИЛЬНЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ"
Выполнил:
Бендэ Г.А.
Проверил:
Епишкин А.Е.
Санкт-Петербург 2012
Цель работы: изучение электропривода с вентильным двигателем (ВД), исследование его характеристик в различных режимах работы.
Краткие теоритические сведения.
ВД являются электрическими машинами переменного тока, питаемыми от тиристорных или транзисторных инверторов (АИН, АИТ или НПЧ) и представляют вместе с преобразователями единый электромеханотронный узел. По конструкции ВД можно отнести к синхронным машинам (СМ), хотя их работа отлична от СМ. По принципу действия ВД близки к машинам постоянного тока (МПТ). Но вместо механического инвертора (коллектора) ВД имеют электронный коммутатор (преобразователь частоты ПЧ), управляемый оптическим или индуктивным датчиком положения ротора (ДПР). ВД могут быть бесконтактными (ротор выполнен на постоянных магнитах) или с кольцами (ротор имеет электромагнитное возбуждение).
Данные вентильного двигателя ДБ 50-10-4
Рн = 10 Вт; U1н = 27 В; nн = 4000 об/мин; т1= 2; р1= 2; R1 = 33 Ом; I1н = 0,83 А; W1=504;
Мн = 0,024 Н*м; К=0,6; Ф=1,6*10-4 Вб.
Схема и описание лабораторной установки.
Функциональная электрическая схема лабораторной установки приведена на рис 1. Схема содержит автономный транзисторный инвертор напряжения АИН с блоком управления БУИ, вентильный двигатель ДБ 50-10-4 с оптическим датчиком положения ротора ДПР и нагрузочным устройством НУ, а также блоки питания инвертора БП1 и нагрузочного устройства БП2 с регулировочными потенциометрами R1 и R2. Для контроля частоты f1 инвертора (скорости двигателя щ) служит датчик частоты ДЧ (датчик скорости ДС) - частотомер-тахометр.
Измеряемыми величинами являются напряжение U0 и I0 на входе АИН, частота вращения ВД и [об/с] и момент сопротивления Мс [Гс*см].
Рис 1. Функциональная схема лабораторной установки.
Регулировочная характеристика ВД. График зависимости щ=f(U0)
|
U0, В |
n вд, об/c |
щ, с-1 |
|
|
0 |
0 |
0 |
|
|
4 |
12 |
75,36 |
|
|
6 |
15 |
94,2 |
|
|
8 |
21 |
131,88 |
|
|
10 |
25 |
157 |
|
|
12 |
31 |
194,68 |
|
|
14 |
36 |
226,08 |
|
|
16 |
42 |
263,76 |
|
|
18 |
48 |
301,44 |
|
|
20 |
54 |
339,12 |
|
U0 = 16В |
U0 = 20В |
||||||
|
Мс Гс*См |
Iя, A |
nвд об/с |
щ, с-1 |
Iя, A |
nвд об/с |
щ, с-1 |
|
|
0 |
0,19 |
42 |
263,76 |
0,2 |
54 |
339,12 |
|
|
25 |
0,22 |
41 |
257,48 |
0,2 |
52 |
326,56 |
|
|
50 |
0,25 |
40 |
251,2 |
0,3 |
49 |
307,72 |
|
|
75 |
0,3 |
38 |
238,64 |
0,38 |
46 |
288,88 |
|
|
100 |
0,35 |
36 |
226,08 |
0,39 |
43 |
270,04 |
|
|
125 |
0,39 |
33 |
207,24 |
0,4 |
40 |
251,2 |
|
|
150 |
0,41 |
30 |
188,4 |
0,41 |
36 |
226,08 |
Графики зависимости щ=f(М)
Вывод: чем больше напряжение питания ВД, тем большую работу он может совершить. электрический вентильный двигатель ток
Ответы на контрольные вопросы.
1. Объясните принцип работы ВД и его отличия от МПТ и СМ.
Конструктивно они напоминают синхронные двигатели переменного тока: магнитный ротор вращается в шихтованом статоре с трехфазными обмотками. Но обороты являются функцией от нагрузки и напряжения на статоре. Эта функция реализована с помощью переключения обмоток статора в зависимости от координат ротора.
2. Какие конструкции ВД Вы знаете и каковы их области применения?
Вентильные двигатели применяются в тех системах, которые требуют высокой точности управления двигателем, высокого диапазона регулирования, бесшумной работы, а так же высокой надежности.
Различают:
· Бесконтактные (бесщеточные) двигатели постоянного тока
· Бесконтактные двигатели переменного тока
3. Назовите способы регулирования скорости ВД.
С помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ) контроллер управляет током, протекающим через обмотки ВД, т.е. вектором магнитного поля статора, и таким образом регулируется момент, действующий на ротор ВД.
4. В чём аналогия между ВД и МПТ, ВД и СМ?
По конструкции ВД можно отнести к синхронным машинам (СМ), хотя их работа отлична от СМ. По принципу действия ВД близки к машинам постоянного тока (МПТ). Но вместо механического инвертора (коллектора) ВД имеют электронный коммутатор (преобразователь частоты ПЧ), управляемый оптическим или индуктивным датчиком положения ротора (ДПР).
5. Каковы достоинства ВД по сравнению с МПТ и СМ?
· Широкий диапазон изменения частоты вращения
· Бесконтактность и отсутствие узлов, требующих техобслуживания -- бесколлекторная машина
· Возможность использования во взрывоопасной и агрессивной среде
· Большая перегрузочная способность по моменту
· Высокие энергетические показатели (КПД более 90 %)
· Большой срок службы, высокая надёжность и повышенный ресурс работы за счёт отсутствия скользящих электрических контактов
· Невозможно выпадение из синхронизма так-как есть обратная связь.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Краткое описание функциональной схемы электропривода с вентильным двигателем. Синтез контура тока и контура скорости. Датчик положения ротора. Бездатчиковое определение скорости вентильного двигателя. Релейный регулятор тока RRT, инвертор напряжения.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 30.03.2011Изучение принципа работы электропривода постоянного тока и общие требования к функционированию контроллера. Разработка микропроцессорной системы управления электродвигателем постоянного тока, обеспечивающей контроль за скоростью вращения вала двигателя.
курсовая работа [193,7 K], добавлен 14.01.2011Приведение переменных и параметров рабочего механизма к валу исполнительного двигателя. Основные характеристики и параметры электропривода. Силовые полупроводниковые преобразователи, принцип их действия и структура. Схемы двигателей постоянного тока.
дипломная работа [1,0 M], добавлен 30.04.2011Конструкция и принцип действия электрических машин постоянного тока. Исследование нагрузочной, внешней и регулировочной характеристик и рабочих свойств генератора с независимым возбуждением. Особенности пуска двигателя с параллельной системой возбуждения.
лабораторная работа [904,2 K], добавлен 09.02.2014Принцип работы машины постоянного тока. Статистические характеристики и режимы работы двигателя независимого возбуждения. Способы регулирования скорости двигателя. Расчет параметров электрической машины. Структурная схема замещения силовой цепи.
курсовая работа [438,8 K], добавлен 13.01.2011Изучение процесса пуска электрической машины постоянного тока при различных режимах работы и схемах включения обмотки возбуждения и добавочных реостатов в цепи. Исследование пусковых характеристик двигателя. Осциллограммы для схемы и электродвигателя.
лабораторная работа [1,6 M], добавлен 01.12.2011Номинальные скорость и мощность, индуктивность обмотки якоря, номинальный момент. Электромагнитная постоянная времени. Сборка модели двигателя постоянного тока. Задание параметров электрической части двигателя, механической части момента инерции.
лабораторная работа [282,5 K], добавлен 18.06.2015Регулирование частоты вращения двигателей постоянного тока посредством изменения потока возбуждения. Максимально-токовая защита электропривода. Скоростные характеристики двигателя. Схемы силовых цепей двигателей постоянного тока и асинхронных двигателей.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 30.03.2014Проектирование двигателя постоянного тока с мощностью 4,5 кВт, степенью защиты IP44. Выбор электромагнитных нагрузок. Расчет обмотки якоря, магнитной цепи, обмотки добавочных полюсов. Рабочие характеристики двигателя со стабилизирующей обмоткой и без нее.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 07.05.2014Конструкция асинхронного электродвигателя. Асинхронные и синхронные машины. Простые модели асинхронного электропривода. Принцип получения движущегося магнитного поля. Схемы включения, характеристики и режимы работы трехфазного асинхронного двигателя.
презентация [3,0 M], добавлен 02.07.2019Особенности расчета двигателя постоянного тока с позиции объекта управления. Расчет тиристорного преобразователя, датчиков электропривода и датчика тока. Схема двигателя постоянного тока с независимым возбуждением. Моделирование внешнего контура.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 19.06.2011Определение ориентировочного значения тока в статорной обмотке асинхронного двигателя. Анализ назначения добавочных полюсов в электрической машине постоянного тока. Нахождение реактивного сопротивления фазы обмотки ротора при его неподвижном состоянии.
контрольная работа [333,7 K], добавлен 10.02.2016Конструкция и принцип действия машины постоянного тока. Характеристики генератора независимого возбуждения. Внешняя характеристика генератора параллельного возбуждения. Принцип обратимости машин постоянного тока. Электромагнитная обмотка якоря в машине.
презентация [4,1 M], добавлен 03.12.2015Расчет естественных электромеханической и механической статистических характеристик краново-металлургического тихоходного двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением. Сопротивление пускового реостата, характеристики при пуске двигателя.
контрольная работа [477,7 K], добавлен 19.03.2014Выбор электродвигателей для работы в системах автоматизированного электропривода. Соответствие электропривода условиям пуска рабочей машины и возможных перегрузок. Режимы работы электропривода. Выбор аппаратуры защиты и управления, проводов и кабелей.
курсовая работа [38,1 K], добавлен 24.02.2012Переходные процессы электропривода постоянного тока при пуске в три ступени. Номинальное напряжение якоря. Расчет ступеней двигателя постоянного тока. Расчетное время работы на ступенях. Моделирование ситуаций при изменении расчетного времени работы.
контрольная работа [156,3 K], добавлен 04.03.2012Выбор силовой части электропривода. Оптимизация контуров регулирования: напряжения, тока и скорости. Статические характеристики замкнутой системы. Расчет динамики электропривода. Расчет его статических параметров. Двигатель и его паспортные данные.
курсовая работа [357,2 K], добавлен 15.11.2013Изучение современного состояния электропривода переменного тока. Разработка лабораторного стенда с преобразователем частоты АП-100. Проведение монтажа и наладки лабораторной установки. Методика исследования электропривода с преобразователем частоты.
дипломная работа [2,8 M], добавлен 10.05.2015История открытия и создания двигателей постоянного тока. Принцип действия современных электродвигателей. Преимущества и недостатки двигателей постоянного тока. Регулирование при помощи изменения напряжения. Основные линейные характеристики двигателя.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 14.01.2018Принцип работы и устройство генераторов постоянного тока. Электродвижущая сила и электромагнитный момент генератора постоянного тока. Способы возбуждения генераторов постоянного тока. Особенности и характеристика двигателей различных видов возбуждения.
реферат [3,2 M], добавлен 12.11.2009
