WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 11 | 12 || 14 | 15 |   ...   | 19 |

Повышение эффективности мобильных машин в апк на основе векторно-алгоритмического управления электродвигателем

-- [ Страница 13 ] --

Осциллограммы токов статорных обмоток трехфазного асинхронного короткозамкнутого электродвигателя (Pн=0,25 кВт, Uн=380/220 В, Iн=1,49/0,86 А, nн=1380 об/мин), представлены на рисунке 4.4.

Рисунок 4.4 – Осциллограммы токов статорных обмоток электродвигателя Из приведенных на рисунке 4.4 осциллограмм видно, что они незначительно отличаются от осциллограмм напряжений (рисунок 4.3) при работе на активную нагрузку вследствие того, что двигатель помимо активного сопротивления обладает еще и индуктивным сопротивлением. Однако при заданном алгоритме работы силовых полупроводниковых ключей, вид напряжения питания статорных обмоток двигателя сохраняется: в начальный момент времени до 0,0033 секунд напряжение поступает на первую и вторую статорные обмотки, с 0,0033 до 0, секунд напряжение поступает на первую, вторую и третью статорные обмотки, с 0,0066 до 0,01 секунды напряжение поступает на первую и третью статорные обмотки.

Для снятия тахограмм разгона и торможения испытуемого электродвигателя его вал был жестко соединен с валом двигателя постоянного тока. Снятие скоростных осциллограмм осуществлялось с якоря двигателя постоянного тока. Тахограмма разгона двигателя в режиме холостого хода представлена на рисунке 4.5. Тахограмма торможения электродвигателя свободным выбегом в режиме холостого хода представлена на рисунке 4.6.

Рисунок 4.5 – Тахограмма разгона электродвигателя в режиме холостого хода Из тахограммы разгоны электродвигателя, представленной на рисунке 4.5, видно, что электродвигатель разгоняется до скорости 1280 об/мин за 0,1 секунды.

Рисунок 4.6 – Тахограмма торможения электродвигателя свободным выбегом на Из тахограммы торможения электродвигателя, представленной на рисунке 4.6, видно, что время торможения электродвигателя составляет 0,3 секунды.

4.2.2 Экспериментальные характеристики трехфазного асинхронного короткозамкнутого электродвигателя, запуск и работа которого осуществляется от однофазной сети посредством векторно-алгоритмической коммутации статорных обмоток, при вентиляторной нагрузке Осциллограммы рабочих токов статорных обмоток трехфазного асинхронного короткозамкнутого электродвигателя, запуск и работа которого осуществляется от однофазной сети посредством векторно-алгоритмической коммутации статорных обмоток, с вентиляторной нагрузкой в установившемся режиме представлены на рисунке 4.7.

Рисунок 4.7 – Осциллограммы токов статорных обмоток электродвигателя при Из приведенных на рисунке 4.7 осциллограмм видно, что они отличаются от осциллограмм токов статорных обмоток электродвигателя в режиме холостого хода более высоким значением тока. Увеличение тока в каждой из статорных обмоток обусловлено увеличением момента сопротивление на валу электродвигателя.

Тахограмма разгона двигателя с вентиляторной нагрузкой представлена на рисунке 4.8. Тахограмма торможения электродвигателя свободным выбегом с вентиляторной нагрузкой представлена на рисунке 4.9.

Рисунок 4.8 – Тахограмма разгона электродвигателя с вентиляторной нагрузкой Из тахограммы разгона электродвигателя, представленной на рисунке 4.8, видно, что электродвигатель разгоняется до скорости 1200 об/мин за 1 секунду.

Рисунок 4.9 – Тахограмма торможения электродвигателя с вентиляторной нагрузкой свободным выбегом Из тахограммы торможения электродвигателя, представленной на рисунке 4.9, видно, что время торможения электродвигателя составляет 2,7 секунды.

Таким образом, на основании полученных осциллограмм токов статорных обмоток, тахограмм разгона и торможения электродвигателя в режиме холостого хода и с вентиляторной нагрузкой можно сделать вывод о том, что форма тока в статорных обмотках незначительно отличается от осциллограмм токов, при работе электродвигателя на чисто активную нагрузку. Форма тока в статорной обмотке L1 близка к синусоидальной. Величина тока в статорных обмотках в установившемся режиме равна порядка 0,75 А, что составляет 87% от номинального тока. Время разгона двигателя до скорости 1200 об/мин с вентиляторной нагрузкой составляет 1 секунду, до скорости 1280 об/мин в режиме холостого хода за 0,1 секунды. Время торможения электродвигателя свободным выбегом на холостом ходу составляет, с вентиляторной нагрузкой 2,7 секунды.

4.3 Исследование рабочих характеристик электродвигателя в режиме При построении рабочих характеристик трехфазного асинхронного короткозамкнутого электродвигателя, запуск и работа которого осуществляется от однофазной сети посредством векторно-алгоритмической коммутации статорных обмоток, использовался прием точного моделирования. При этом трехфазный элек тродвигатель типа 4ААМ63А4У3 (Pн=0,25 кВт, Uн=220/380 В, Iн=1,49/0,86 А, nн=1380 об/мин, p=2, 1,6 ) лабораторной установки был заменен, с учетом законов моделирования на электродвигатель аналогичного типа (АВ-041-4МУ3), но пониженной мощности (Pн=16 Вт, Uн=220/380 В, Iн=0,19/0,1 А, nн=1300 об/мин, p=2, 1,6 ).

Рабочая характеристика холостого хода асинхронного двигателя представляет собой зависимость потребляемой мощности Sхх от напряжения статора U - var при номинальной частоте fн питающей сети и отсутствии нагрузки на валу двигателя. Характеристики, соответствующие холостому ходу снимаются с помощью регулируемого источника переменного напряжения – автотрансформатора. Измерения производились по схеме, представленной на рисунке 4.10.



Рисунок 4.10 - Схема для снятия характеристик трехфазного асинхронного электродвигателя При снятии характеристик, электродвигатель был предварительно прогрет на холостом ходу до установившейся температуры подшипников и обмотки. Продолжительность прогрева составила тридцать минут. Для измерений применялись приборы класса точности 0,5. Так как значения напряжения и тока, протекающего в каждой из статорных обмоток, при векторно-алгоритмическом управлении различны, то в соответствии с режимом и условиями работы транзисторов VT1 и VT2, напряжения U и токи Ixх определяются как среднеарифметическое показание измерительных приборов (V1-V3 и A1-A3):

где I XХi, U i – ток и напряжение холостого хода на i участке измерения;

I1XХi, I2XXi, I3XXi – ток на i участке измерения в первой, второй и третьей статорной обмотке соответственно;

U1i, U 2i, U3i – напряжение на i участке измерения на первой, второй и треть ей статорных обмотках соответственно.

Изменение тока холостого хода в функции напряжения. На основе данных, приведенных в приложении А (таблица А.1), построена кривая Ixх=f(U), которая выглядит следующим образом:

Из рисунка 4.11 видно, что зависимость тока холостого хода от регулируемого напряжения нелинейная. Кривую, представленную на рисунке 4.11, можно условно разбить на два участка I (0-U1) и II (U1-U2). На участке 0-U1 зависимость тока холостого хода от напряжения нарастает с большим коэффициентом, что обусловлено формированием электромагнитного поля статора, вследствие несим метричности напряжения, поступающего на статорные обмотки электродвигателя.

На участке U1-U2 зависимость тока холостого хода от напряжения близка к линейной, в этом случае не симметрия токов сказывается менее из-за их значительной величины. При максимальном значении среднего напряжения U2, ток статора Ix=0,085 ампер.

Зависимость потребляемой мощности Sхх от напряжения статора U представлена на рисунке 4.12.

Из кривой, представленной на рисунке 4.12, видно, что нелинейность ярко выражена на участке от 0 до примерно 50 В. Это объясняется тем, что на начальном участке идет формирование устойчивого магнитного поля статора. На участке от 50 до 170 В зависимость потребляемой мощности от напряжения статора U близка к линейной, что свидетельствует о том, что отсутствует влияние неодновременности включения обмоток статора в работу.

Основные опытные данные в виде таблиц в режиме холостого хода, при испытании данного двигателя, представлены в приложении А (таблица А.1).

4.4 Исследование рабочих характеристик режима «короткого замыкания»

Рабочие характеристики режима «короткого замыкания» представляют собой зависимости: тока статора Iк, потребляемой мощности Sк и пускового момента Мп от напряжения статора Uк при заторможенном роторе. При снятии характери стики режима «короткого замыкания» питание обмоток статора электродвигателя (Pн=16 Вт, Uн=220/380 В, Iн=0,19/0,1 А, nн=1300 об/мин, p=2, 1,6 ) производилось регулируемым переменным напряжением номинальной частоты (fн=50 Гц).

На рисунке 4.26 представлена зависимость тока статора Iк от напряжения статора Uк в режиме «короткого замыкания» (при заторможенном роторе электродвигателя).

Из рисунка 4.13 видно, что зависимость тока статора в режиме «короткого замыкания» от напряжения статора линейна практически во всем диапазоне так как ток статора в режиме «короткого замыкания» сразу имеет увеличенное значение при котором магнитный поток статора формируется близким к номинальному. На рисунке 4.14 представлена зависимость потребляемой мощности Sк от напряжения статора Uк в режиме «короткого замыкания».

Из графика, представленного на рисунке 4.14, видно, что зависимость Sк =f(Uк) является нелинейной во всем рассматриваемом диапазоне, так как одновременно изменяются две величины (I и U).

В процессе снятия рабочих характеристик была снята также и пусковая характеристика двигателя, так как пусковой режим близок к режиму «короткого замыкания». При снятии характеристик Мп=f(Uк), начальный пусковой момент в экспериментах определялся с помощью уравновешенного рычага, прикрепленного к валу двигателя и воздействующего на динамометр. При измерениях определялось усилие по динамометру F и длина рычага L. Пусковой момент [13] равен:

где r – радиус вала электродвигателя.

График зависимости пускового момента Мп от напряжения статора Uк представлен на рисунке 4.15.

Из рисунка 4.15 видно, что зависимость пускового момента от напряжения нелинейная. Пусковой момент, развиваемый электродвигателем при максимальном среднем напряжении, равен 0,078 Нм, что согласуется с расчетными данными, представленными в главе 3.

Экспериментальные данные электродвигателя в режиме «короткого замыкания» (пусковой режим) представлены в приложении А, таблица А.2.

4.5 Исследование механических и энергетических характеристик Энергетические характеристики представляют собой зависимость: полной потребляемой мощности (S), потребляемой активной мощности ( P1 ), тока статора (I), коэффициента мощности ( cos ), скольжения (s), коэффициента полезного действия ( ), вращающего момента (М) от полезной мощности на валу двигателя ( P2 ) при номинальных значениях напряжения и частоты сети. Схема для снятия характеристик трехфазного электродвигателя представлена на рисунке 4.10.

Как известно [72], скольжение s электродвигателя вычисляется в соответствии с формулой:

где 0 – скорость идеального холостого хода;

– текущая скорость электродвигателя.

Мощность на валу ( P2 ) электродвигателя [73] определяется по формуле:

где M – момент на валу электродвигателя;

В свою очередь момент на валу электродвигателя [75] определяется как:

где M с – момент сил сопротивления на валу электродвигателя;



Pages:     | 1 |   ...   | 11 | 12 || 14 | 15 |   ...   | 19 |
 

Похожие материалы:

« Хныкина Анна Георгиевна ОБОСНОВАНИЕ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ НИЗКОВОЛЬТНОГО АКТИВАТОРА ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН ЛУКА Специальность: 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель к.т.н., доцент кафедры физики Рубцова Елена Ивановна Ставрополь 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ стр. ВВЕДЕНИЕ 4 АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЙ И УСТРОЙСТВ ДЛЯ 10 1 ПРЕДПОСЕВНОЙ ...»

« ВАЛЕЕВ РУСЛАН АЛЬФРЕДОВИЧ ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБЛУЧЕНИЯ МЕРИСТЕМНЫХ РАСТЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СВЕТОДИОДНЫХ УСТАНОВОК Специальность 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель: 1 Доктор технических наук, профессор Кондратьева Н.П. Ижевск 2014 2 Оглавление ВВЕДЕНИЕ 1.АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАЩИВАНИЯ МЕРИСТЕМНЫХ РАСТЕНИЙ И ИСТОЧНИКОВ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ...»

« Нигматулин Ильдар Дагиевич ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОТЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ТРАКТОРОВ, ОСНАЩЕННЫХ ГАЗОБАЛЛОННЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ Специальность 05.20.03 – Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук. Научный руководитель: доктор технических наук, доцент Володин В.В. Саратов – 2014 2 Содержание СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 1 1.1 Системы ...»

« Кожевников Юрий Александрович РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ УСТАНОВКИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИТНОГО КОТЕЛЬНОГО БИОТОПЛИВА ИЗ ОТХОДОВ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ФЕРМ И НЕФТЕХОЗЯЙСТВ 05.20.01 – технологии и средства механизации сельского хозяйства Диссертация на соискание степени кандидата технических наук научный руководитель: д.т.н., профессор, академик РАСХН, заслуженный деятель науки РФ Стребков Д.С. Москва – 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ Введение ………………………………………………………………………………………. 6 Актуальность ...»




 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.