Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Gr. 2 Godzina: 15:30 Temat ćwiczenia: Hamowanie impulsowe silnika szeregowego

Transkrypt

1 Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie Trakcja Elektryczna Wydział: EAIiIB Rok: 2014/2015 Gr. 2 Godzina: 15:30 Temat ćwiczenia: Hamowanie impulsowe silnika szeregowego Wykonał: Andrzej Kuś 1. Schemat i opis zasady działania układu impulsowego odzyskowego hamowania silnika szeregowego. Rys. 1. Schemat układu impulsowego odzyskowego hamowania silnika szeregowego Układ tak zbudowany pracuje w dwóch fazach: zwarciu i rozwarciu PIPS. Przy zwartym PIPS prąd hamowania wzrasta w obwodzie twornik- uzwojenie wzbudzenia- przerywacz (PIPS). Po rozwarciu przerywacza prąd hamowania zamyka się przez rezystor Rd, diodę D0 oraz źródło napięcia Eb. Dzieje się tak ponieważ po rozwarciu PIPS na indukcyjnościach wyindukuje się napięcie. W tej sposób odzyskiwana jest energia podczas hamowania Zmieniając współczynnik wysterowania przerywacza prądu wpływamy na średnia wartość prądu hamowania oraz średnia wartość odzyskanej energii..

2 2. Schemat i opis zasady działania układu impulsowego dynamicznego hamowania silnika szeregowego. Rys. 2. Schemat układu impulsowego dynamicznego hamowania silnika szeregowego Przy załączonym łączniku, prąd hamowania narasta w zwartym obwodzie twornik uzwojenie wzbudzenia przerywacz. Po osiągnięciu wymaganej wartości prądu łącznik jest rozwierany, a prąd zamyka się przez rezystor R H, który go ogranicza. Ponowne załączenie łącznika następuje po osiągnięciu przez prąd określonej wartości minimalnej. R Z = R(1-ε) R Z = R/ε Rys. 3. Układy do realizacji modulacji rezystancji Podczas przełączania takiego układu realizowana jest modulacja rezystancji, ponieważ przez część okresu impulsowania prąd płynie przez rezystancję, a przez jego pozostałą część przez PIPS.

3 3. Osłabienie pola przy hamowaniu. Podczas hamowania (szczególnie z dużych prędkości, znacznie przekraczających prędkość znamionową), może pojawić się duża wartość siły elektromotorycznej. Ta wartość może przekraczać wartość dopuszczalną, wtedy niezbędne jest osłabianie pola. Może ono być zrealizowane w układzie z samoczynnym osłabianiem wzbudzenia. Rys. 4. Schemat układu hamowania dynamicznego silnika trakcyjnego z samoczynnym osłabianiem wzbudzenia Jeżeli wartość siły elektromotorycznej przekroczy iloczyn i H R H, dioda D0 zaczyna przewodzić. Uzwojenie twornika zostaje dołączone do opornika hamowania R H z pominięciem uzwojenia wzbudzenia. Prąd w obwodzie wzbudzenia maleje, przez co siła elektromotoryczna obniża swoją wartość, maleje również prąd hamowania. Prąd wzbudzenia płynie przez diody DW i D0. Wartość opornika R H jest dobierana pod dopuszczalną wartość siły elektromotorycznej. Po ponownym załączeniu przekształtnika następuje wzrost prądu w obwodzie wzbudzenia oraz SEM. Warto jednak pamiętać, że jeżeli to niepotrzebne nie należy osłabiać pola. 4. Dane znamionowe badanego silnika. Tabela 1. Dane znamionowe badanego silnika Parametr Jednostka wartość typ --- LDa 327a Rodzaj pracy --- S1 S2-60 Moc znamionowa kw Napięcie znamionowe V Prąd znamionowy A Znamionowa prędkość obrotowa Obr/min Maksymalna prędkość obrotowa Obr/min

4 5. Schemat układu pomiarowego Rys. 5. Schemat układu pomiarowego.

5 6. Wyniki pomiarów. a) Modulacja rezystancyjna Tabela 2. Charakterystyka silnika przy hamowaniu (modulacja rezystancyjna) T 1 [ms] T [ms] ɛ 1 [--] I H [A] U n [V] n [obr/min] ω [rad/s] 110 1,62 422,33 44, ,48 385,84 40, ,37 357,16 37,40 5 1, ,26 328,48 34, ,18 307,63 32, ,09 284,16 29, ,02 265,91 27, ,51 393,66 41, ,4 364,98 38, ,29 336,30 35,22 2, ,21 315,45 33, ,12 291,98 30, ,02 265,91 27, ,95 247,67 25, ,2 312,84 32, ,11 289,38 30, ,02 265,91 27,85 3, ,95 247,67 25, ,87 226,81 23, ,8 208,56 21, ,75 422,33 44,23 b) Osłabienie wzbudzenia Tabela 3. Charakterystyka silnika przy hamowaniu (osłabienie wzbudzenia) T 1 [ms] T [ms] ɛ 1 [--] I H [A] U n [V] n [obr/min] ω [rad/s] 110 2,15 560,51 58, ,97 513,58 53, ,73 451,01 47,23 2,5 0, ,71 445,80 46, ,57 409,30 42, ,53 398,87 41, ,45 378,02 39, ,18 568,33 59, ,05 534,44 55, ,89 492,72 51,60 1,92 2,5 80 1,78 464,05 48, ,67 435,37 45, ,59 414,51 43, ,54 401,48 42,04

6 7. Charakterystyki. 50,00 45,00 charakterystyk hamowania ω = f(ih) w układzie impulsowym przy modulacji rezystancji hamowania 40,00 ω [ras/s] 35,00 30,00 25,00 T1=1,78 T1=2,34 T1=3,86 20,00 15, I H [A] 65,00 rysunek charakterystyk hamowania ω = f(ih) w układzie impulsowym przy osłabianiu pola 60,00 ω [ras/s] 55,00 50,00 45,00 T1=0,92 T1=1,92 40,00 35, I H [A]