Sterowanie skalarne silnikiem klatkowym U/f=const

Transkrypt

1 KANE Sterowanie kalarne ilnikiem klatkowym U/f=cont INSTRUKCJA Arkadiz Lewicki, Jaroław Gzińki, Marcin Morawiec

2 1 Spi treści Cel ćwiczenia... 2 Falownik napięcia... 2 Sterowanie kalarne U/f = cont... 2 Makymalna wartość napięcia wyjściowego falownika napięcia... 6 Strmień tojana i trmień wirnika... 7 Podtawowy kład terowania kalarnego... 7 Układ z ogranicznikiem zykości zmian ygnał zadanego... 8 Omijanie prędkości krytycznych... 8 Kompenacja poślizg... 9 Stanowiko laoratoryjne Program ćwiczenia Zagadnienia Literatra zpełniająca... 14

3 2 Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jet adanie właściwości tatycznych i dynamicznych kład napędowego zailanego z falownika napięcia ze terowaniem kalarnym U/f=cont. Falownik napięcia Podtawowym pooem reglacji prędkości orotowej ilnika aynchronicznego jet reglacja czętotliwościowa polegająca na zmianie parametrów napięcia zailającego ilnik. Do tego cel można wykorzytać przemiennik czętotliwości kładający ię z protownika diodowego i falownika napięcia (Ry. 1). Rezytor R h łży do rozprazania energii elektrycznej pozykanej z ilnika podcza hamowania (wówcza ilnik oddaje energię do falownika). Rezytor hamjący dołącza ię do owod przekztałtnika za pośrednictwem tranzytora T h w przypadk wzrot napięcia na kondenatorze C. W przypadk przekztałtników z dwkiernkowym przepływem energii elektrycznej (protownik diodowy jet wówcza zatępowany tzw. falownikiem ieciowym) nadmiar energii oddawany jet do ieci zailającej. Rolą falownika ieciowego jet trzymywanie określonego poziom napięcia na kondenatorze falownika. Ry. 1. Przemiennik czętotliwości z motkiem protowniczym i falownikiem napięcia Zatoowanie falownika napięcia do zailania kład napędowego z ilnikiem indkcyjnym daje możliwości terowania wartością amplitdy i czętotliwością napięcia zailającego ilnik. Napięcie wyjściowe falownika jet napięciem zmodlowanym zawiera zereg implów o amplitdzie równiej wartości napięcia w owodzie pośredniczącym i zmiennej zerokości. Zmiana wartości średniej napięcia wyjściowego falownika dokonywana jet poprzez zmianę zerokości implów w kolejnych okreach implowania tranzytorów czyli przez modlację zerokości implów. Zadana wartość napięcia zailania ilnika o reglowanej amplitdzie i czętotliwości talana jet przez algorytm terjący pracę całego kład napędowego falownik-ilnik. W napędach falownikowych ilnika klatkowego toowane ą różne algorytmy terowania o odmiennych właściwościach i topniach złożoności. Sterowanie kalarne U/f = cont Metoda terowania kalarnego jet najprotzą metodą terowania kładem napędowym falownik ilnik indkcyjny. W metodzie terowania kalarnego, określanej również jako terowanie typ U/f=cont., wykorzytje ię zależnościach oowiązjących dla tanów talonych pracy mazyny. W związk z tym kład terowania nie oddziałje na wzajemne położenie wektorów prądów i trmieni

4 3 kojarzonych i tym amym nie ma możliwości prawidłowej kontroli proceów przejściowych w takim napędzie. W kładzie terowania kalarnego U/f=cont tailizacja trmienia magnetycznego w ilnik zykiwana jet na podtawie proporcjonalnej zmiany wartości napięcia i czętotliwości zailania tj. przez trzymanie tałego tonk U/f. Wadą kład terowania kalarnego jet rak kontroli w tanach przejściowych nad itotnymi wielkościami ilnika takimi jak m.in. prąd, moment elektromagnetyczny czy trmień magnetyczny. Z tego powod, w cel ograniczenia niekorzytnych zjawik w tanach przejściowych, toje ię zmniejzenie dynamiki kład napędowego przez topniową zmianę zadanej wartości czętotliwości napięcia tojana i związaną z tym topniową zmianę wartości napięcia zailającego ilnik (Ry. 2). Ry. 2. Układ terowania kalarnego U/f=cont. kładem napędowym falownik-ilnik W kładzie terowania kalarnego, na podtawie zależności oowiązjących dla tan talonego ilnika, natawiane ą wartości amplitdy i placji wektora napięcia zailającego mazynę. Przy takim terowani wartość napięcia określana jet na podtawie zadanej czętotliwości napięcia ilnika. Czętotliwość f i placja napięcia zailania ilnika związane ą zależnością: 2 f. (1) Zależności wiążące placje napięcia zailającego falownik z jego amplitdą można wyznaczyć wykorzytjąc równania model matematycznego ilnika klatkowego: dψx x Rix ωψ a y, (2) dτ dψy y Riy ωψ a x, (3) dτ gdzie: x, y ą kładowymi wektora napięcia zailania ilnika, a jet (dowolną) prędkością wirowania kład wpółrzędnych x-y, w którym analizowane ą powyżze zależności, i x, i y ą kładowymi wektora prąd, x, y ą kładowymi wektora trmienia tojana, R jet rezytancją tojana. Przyjmje ię kład wpółrzędnych d-q kojarzony ze trmieniem tojana (prędkość wirowania tego kład jet prędkością ynchroniczną równą placji napięcia zailającego ilnik: a= ), w którym: d ψ, (4) q 0, (5)

5 4 Zależności (2) i (3) można zapiać jako: d d ψ Rid, (6) dτ q Riq ω ψ, (7) W terowani kalarnym wykorzytje ię zależności oowiązjące dla tan talonego pracy mazyny: d ψ dτ 0. (8) W takim przypadk zależność (6) i (7) przyjmą potać: d R i, (9) d q Riq ω ψ, (10) Amplitdę wektora napięcia zailającego można wyznaczyć z zależności: 2 2 d q Rid Riq ω 2 2 ψ, (11) Przy wyznaczeni zależności wiążącej wartość modł wektora wyjściowego z jego prędkością wirowania częto pomija ię wartość rezytancji tojana przyjmjąc R =0. Wynika to z tego, że przy wyżzych czętotliwościach napięcia ilnika rezytancja tojana R jet znacznie mniejza od reaktancji tojana X : X 2f L R, (12) Przy pominięci rezytancji tojana w zależności (11) modł wektora napięcia zailania ilnika określa zależność: ω 2 ψ, (13) Przyjmjąc znamionową wartość trmienia tojana (wartość 1 w jednotkach względnych), można zapiać: 2 ω ω., (14) Z zależności (14) wynika, że należy proporcjonalnie do zadawanej placji zmieniać napięcie zailania ilnika. Pozwala to na trzymanie znamionowego trmień tojana dla różnych prędkości orotowych wał (różnych czętotliwości napięcia zailającego ilnik). Jeśli trmień ilnika pozotaje znamionowy to również moment makymalny ilnika jet tały. Uwaga jet to możliwe (zgodnie z warnkiem (8)) wyłącznie w tanie talonym pracy mazyny. Kztałtowanie charakterytyki mechanicznej ilnika indkcyjnego przy terowani kalarnym i trzymywani tałego tonk napięcia do czętotliwości przedtawiono na ry. 3. Zmiana moment ociążenia powodje zmniejzenie prędkości orotowej wał mazyny.

6 5 Pp 0 Pp n Ry. 3. Kztałtowanie charakterytyki mechanicznej ilnika przy terowani kalarnym U/f=cont. Pp 0 pnkt pracy ilnika nieociążonego, w którym prędkość wał jet zliżona do prędkości ynchronicznej, Pp n pnt pracy ze znamionowym momentem i znamionową prędkością Zależność (13) można przekztałcić do potaci: n ψ, (15) ω ωn gdzie n jet znamionowym napięciem ilnika, zaś ωn znamionową placją. Stonek 1/1 w jednotkach względnych [j.w.] odpowiada zachowani przykładowej proporcji napięcia znamionowego do czętotliwości znamionowej (np. 400[V] / 50[Hz]). Jeżeli nie jet zachowany tonek napięcia do czętotliwości równy 1 (przy zatoowani j.w.) to trmień lega zmniejzeni (a tym amym zmniejzony jet makymalny moment jaki może wytworzyć mazyna): 1 1. ω ψ, (16) Typowa zależność między czętotliwością wyjściową oraz napięciem wyjściowym falownika złożona z kilk linii protych (Ry. 4. ) Znamionowa wartość trmienia tojana trzymywana jet wyłącznie w zakreie czętotliwości, dla której zachowany jet warnek określony zależnością (14). Warnek ten jet pełniony dla czętotliwości z zakre od f 1 do f n i -f 1 do -f n (Ry.4), gdzie f n z regły oznacza czętotliwość znamionową. W praktyce wartość graniczna czętotliwości, dla której dalzy jej wzrot nie powodje zwiękzania amplitdy napięcia zailającego zależy od możliwości pozykania napięcia o odpowiedniej amplitdzie ze źródła, jakim jet falownik. Falownik napięcia jet kładem oniżającym napięcie w przypadk falowników z protownikiem diodowym nie ma możliwości zykania napięć wyżzych niż napięcie zailania przekztałtnika. Możliwość taka pojawia ię w przypadk zatoowania przekztałtników kładających ię z dwóch falowników (ieciowego i ilnikowego), gdzie itnieje możliwość terowania wartością napięcia w owodzie pośredniczącym. Dla małych czętotliwości (w zakreie od f 1 do f 1 (Ry. 4) ilnik zailany jet napięciem o amplitdzie wyżzej niż wynika to z zależności (14). Spowodowane jet koniecznością kompenowania rezytancji tojana, która zotała pominięta podcza przekztałcania zależności (11) do potaci (13). W przypadk niewielkich placji napięcia zailającego przetaje yć pełniony warnek (12). Jeżeli

7 6 rezytancja nie zotanie kompenowana poprawnie, to trmień może oiągać wartości mniejze od 1[j.w.] (trmień może yć mniejzy od znamionowego) a tym amym ograniczona jet makymalna wartość moment generowanego przez ilnik. Wpływ pominięcia rezytancji tojana na charakterytykę mechaniczną ilnika indkcyjnego dla małych czętotliwości przedtawiono na Ry. 3. Przy małej czętotliwości f 2 makymalny moment ilnika jet zmniejzony z wagi na zyt małą wartość napięcia U 2. Zatoowanie więkzego napięcia U 2 powodje wzrot moment makymalnego ilnika. Ry. 4. Charakterytyka U/f=cont Dla wyokich placji (więkzych od f n l mniejzych od -f n) wartość trmienia zmienia ię zgodnie z zależnością (16) ( pozotaje na tałym poziomie, zwiękzana jet placja ω ). Makymalna wartość napięcia wyjściowego falownika napięcia W kładach napędowych, w których wartość napięcia znamionowego ilnika jet wyżza od makymalnej wartości napięcia wyjściowego falownika z modlacją zerokości implów, napięcie zailające ilnik ograniczone jet do wartości: gdzie d jet napięciem kondenatora owod pośredniczącego. 3 max d, (17) 2 Wzrot napięcia wyjściowego falownika poza wartość określoną przez (17) prowadzi do wejścia falownika w zakre nadmodlacji. Przy nadmodlacji napięcie zailania ilnika jet odkztałcone co powodje równocześnie odkztałcenia prąd zailającego ilnik.

8 7 W ćwiczeni laoratoryjnym, ay niknąć pracy z odkztałconym prądem, czętotliwość zailania ilnika ograniczona zotała tak ay przy trzymani tałego tonk U/f, kład nie pracował w zakreie nadmodlacji. Strmień tojana i trmień wirnika Związek pomiędzy amplitdą trmienia wirnika a amplitdą trmienia tojana wyznaczyć można z zależności: 2 L L L L Ψ i Ψ, (18) r m m Lr Lr r gdzie: ψ jet modłem wektora trmienia wirnika, jet modłem wektora prąd. r i Stałe czaowe elektromagnetyczne owod tojana i wirnika ą różne. Owód tojana ma mniejzą tałą czaową niż owód wirnika. Różnice te można zaważyć oerwjąc przeiegi wartości chwilowych modłów o trmieni. W przeieg trmienia tojana widoczne ą wyraźnie zmiany wynikające z implowego przeieg napięcia tojana. Natomiat przeieg modł wirnika tojana ma znacznie ardziej gładki kztałt Podtawowy kład terowania kalarnego W kładzie terowania kalarnego wielkościami reglowanymi ą: modł napięcia tojana oraz jego placja. Pod względem tanów przejściowych właściwości kład napędowego ze terowaniem kalarnym ą prawie takie ame jak ilnika klatkowego włączonego ezpośrednio do ieci. Różnica tkwi jedynie w możliwości reglacji modł i placji napięcia zailającego tojan. Przez zmianę czętotliwości zmienia ię prędkość orotową. Ay zmieniać prędkość orotową przy tałym ociążeni mazyny należy zachować /f =cont. Wówcza zarówno wartość trmień tojana jak i makymalny moment elektromagnetyczny mazyny nie legają zmianie. Schemat lokowy kład terowania ilnikiem indkcyjnym z charakterytyką U/f przedtawiono na ry. 5. Ry. 5. Falownik napięcia z zadawaniem napięcia wedłg charakterytyki U/f

9 8 W kładzie z Ry. 5 ygnałem zadanym jet placja napięcia związana z czętotliwością f przez zależność (1). Na podtawie zadanej placji odczytywana jet z charakterytyki U/f zadana wartość napięcia wyjściowego falownika. Układ z ogranicznikiem zykości zmian ygnał zadanego Szykie zmiany zadanej placji napięcia powodją, że przetaje yć pełniony warnek pracy w tanie talonym. Strmień mazyny zmniejza ię, co powodje padek wartości iły elektromotorycznej indkowanej (zależnej od prędkości i trmienia). SEM ma zwrot kierowany przeciwnie do napięcia zailającego ilnik. Jej zmniejzenie powodje wzrot wartości prądów ilnika (a tym amym prądów płynących przez falownik). W przypadk, gdy prądy te ą zyt dże falownik może zotać wyłączony wktek zadziałania zaezpieczeń nadprądowych. W cel niknięcia nietailnej pracy kład oraz ograniczenia wartości prądów w tanach przejściowych dla napęd ze terowaniem kalarnym konieczne jet ograniczenie zykości zmian zadanego ygnał czętotliwości. W tym cel do kład reglacji wprowadza ię dodatkowy lok ograniczający zykość zmian zadanej wartości placji napięcia zailającego przekztałtnik ry. 6. Na ten lok przyjęło ię powzechnie określenie rampa pochodzące od łowa angielkiego oznaczającego nachylenie. Ry. 6. Falownik napięcia z zadawaniem napięcia wedłg charakterytyki U/f i ograniczeniem dynamiki czętotliwości zadanej Blok rampy możliwia realizację płynnych zmian prędkości orotowej. Wpływa to korzytnie na ograniczenie niekorzytnych efektów wytępjących przy zmianach prędkości orotowej ilnika ale powodje pogorzenie dynamiki zmian prędkości ilnika. Omijanie prędkości krytycznych Właściwości wirjących elementów mechanicznych kład napędowego mogą powodować pojawianie, dla niektórych prędkości orotowych ilnika, nieezpiecznych drgań mechanicznych. Nieezpieczne drgania wynikają z czętotliwości rezonanowych kład mechanicznego połączonego z mazyną indkcyjną. Uniknięcie dłgotrwałej pracy napęd przy takich prędkościach orotowych jet realizowane w niektórych kładach przez podanie, dla kład terowania, zaronionych zakreów zadanej czętotliwości napięcia ilnika. W tak zaezpieczonych kładach kokowo zmieniana jet czętotliwość napięcia zailania ilnika przy przechodzeni przez tawiony, przez ołgę falownika, zakre prędkości krytycznych.

10 9 Na ry. 7. przedtawiono chemat lokowy kalarnego kład terowania ilnikiem klatkowym z omijaniem czętotliwości krytycznych. Ry. 7 Falownik napięcia z zadawaniem napięcia wedłg charakterytyki U/f, ograniczeniem dynamiki zmian placji zadanej i fnkcją omijania czętotliwości krytycznych Kompenacja poślizg Wzrot ociążenia ilnika, przy niezmienionych wartościach napięcia i czętotliwości, powodje wzrot poślizg i padek orotów ilnika. W cel trzymania tałej wartości prędkości orotowej wymagane jet wytworzenie więkzego moment elektromagnetycznego przez ilnik. W kładzie terowania kalarnego może odywać ię to przez zwiękzenie napięcia przy zachowani tałej czętotliwości. Do określenia topnia ociążenia ilnika można wykorzytać pomiar prąd tojana. Do kład reglacji może zotać wprowadzana poprawka, dla napięcia zadanego, względniająca wartość prąd tojana aktalnie poieraną przez ilnik. gdzie: W kładzie z kompenacją poślizg zadana wartość modł napięcia określona jet zależnością: k o ' w i i, (19) jet modłem wektora napięcia ilnika odczytanym z charakterytyki U/f, ' jet zadanym modłem wektora napięcia wyjściowego falownika względniającego kompenację poślizg, w k jet tałym wpółczynnikiem doieranym tak, ay zykać ztywną charakterytykę mechaniczną napęd, i jet modłem aktalnej wartości prąd ilnika natomiat i o - jet modłem prąd ieg jałowego ilnika. Wzrot ociążenia na wale mazyny pociąga za oą wzrot prąd tojana i tym amym napięcia. Natomiat wzrot napięcia poprzez zwiękzenie generowanego moment powodje wzrot prędkości orotowej. Strktra kład terowania kalarnego z kompenacją poślizg przedtawiona zotała na ry. 8.

11 10 Ry. 8 Układ terowania kalarnego z kompenacją poślizg Taela 1. Dane znamionowe mazyn elektrycznych Silnik indkcyjny klatkowy TECO typ F 100L AEU2D Moc P n 3 kw Napięcie U n 380 V Prąd I n 6,98 A Czętotliwość f n 50 Hz Licza par iegnów p 2 Prędkość orotowa n n 1425 or/min Wpółczynnik mocy co n 0,8 Sprawność n 83,2% Prądnica ocowzdna prąd tałego KOMEL typ PZM 54a Moc P n 5,5 kw Napięcie twornika U tn 220 V Prąd twornika I tn 28 A Napięcie wzdzenia U wn 220 V Prąd wzdzenia I wn 0,615 A Prędkość orotowa n n 3000 or/min Stanowiko laoratoryjne Układ napędowy kłada ię z ilnika indkcyjnego o mocy 3kW i mazyny prąd tałego 5,5 kw pracjącą jako generator. Dane mazyn przedtawiono w ta. 1. Do twornika prądnicy podłączono rezytor reglacyjny za pomocą którego można twornika zmieniać ociążenie. Pracą przemiennika czętotliwości terje kład mikroproceorowy SH65 ver.3.0 z proceorem ygnałowym DSP firmy Analog Device typ ADSP21065L i kładem logiki programowalnej FPGA firmy Altera typ FLEX6016. Program zawierający algorytm terowania napędem przekazywany jet do

12 11 pamięci proceora DSP za pomocą program konoli operatora TKomajn, która możliwia także zmianę parametrów terowania, rejetrację i wizalizację przeiegów. Program ćwiczenia 1. Zapoznać ię z działaniem i ołgą przemiennika czętotliwości. 2. Zapoznać ię z działaniem i ołgą program konoli operatora TKomajn. 3. Zmierzyć charakterytykę U/f realizowaną w adanym kładzie. Charakterytykę wyznaczyć zapijąc w taelce wartości zadanej czętotliwości i modł napięcia (wartości chwilowe tych zmiennych ą odczytywane w programie TKomajn ). W prawozdani naryować charakterytykę i zaadnić jej kztałt. - Sprawdzić działanie kład przy małych czętotliwościach kontroljąc modł trmienia. - Sprawdzić modł trmienia wirnika przy wyokich czętotliwościach i nikich. - Sprawdzić czy przy nikich czętotliwościach, tj. poniżej 10 Hz, modł trmienia wektora wirnika oniża ię w porównani ze trmieniem przy czętotliwościach wyżzych. - Jaki jet modł prąd tojana przy wyokiej i ardzo nikiej czętotliwości? - Określić wartość ograniczenia minimalnego napięcia charakterytyki U/f tak ay w jak najwiękzym zakreie małych czętotliwości trmień ył zliżony do znamionowego. 4. Wyznaczyć charakterytyki mechaniczne kład czyli zależność pomiędzy prędkością orotową a momentem elektromagnetycznym ilnika omega_of=f(me). Wartości odczytywać w programie TKomajn, pomiary zapiywać w taelce. Wyznaczyć charakterytyki dla 3 różnych zadanych czętotliwości: np.: 0,3 j.w., 0.5 j.w. oraz 0.7 j.w. Charakterytyki wyznacza ię przy tałej, zadanej wartości czętotliwości napięcia tojana dla kolejnych zmian ociążenia ilnika. Aktalną prędkość orotową (omega_of) i moment elektromagnetyczny (me) odczytje ię w programie TKomajn. W prawozdani charakterytyki przedtawić na wpólnym wykreie. Oliczyć ztywność charakterytyk. Na podtawie prozczonego wzor Kloa (20) naryować charakterytykę mechaniczną ilnika indkcyjnego wykorzytywanego w ćwiczeni. M e 2M k k k, (20) gdzie: M e moment elektromagnetyczny ilnika, M k moment krytyczny/makymalny, poślizg, k poślizg krytyczny. W oliczeniach przyjąć, że M k=2,7 M n. Poślizg krytyczny można wyznaczyć podtawiając znamionowe wartości moment i poślizg do (20). Porównać otrzymaną charakterytykę z charakterytykami zmierzonymi. Uzaadnić wytępjące różnice. 5. Dla czętotliwości 0.5 [j.w.] oraz 0.7 [j.w.] prawdzić działanie kład z kompenacją poślizg. Kompenację poślizg włącza ię wpijąc niezerowa wartość wpółczynnika kompenacja. Dorać wpółczynnik kompenacji poślizg tak, ay przy zmianach ociążenia charakterytyka mechaniczna napęd yła jak najardziej ztywna. Zmierzyć charakterytykę mechaniczną kład omega_of=f(me) dla doranego wpółczynnika kompenacja. Sprawdzić jak wpółczynnik

13 12 kompenacji wpływa na poór prąd ilnika oraz na modł trmień wirnika wykreślając charakterytyki im=f(me). Po zakończeni pomiarów wpółczynnik kompenacji tawić na 0. W prawozdani naryować charakterytyki omega_of =f(me) zaznaczając dla jakiej wartości wpółczynnika kompenacji zotała wyznaczona. Charakterytyki porównać ze zmierzonymi w pnkcie 4 dla odpowiednich czętotliwości napięcia zailającego. 6. Dla zadanej placji napięcia ilnika omegau=0,5 j.w. zarejetrować przeiegi: moment elektromagnetycznego ilnika, kładowej x_zad napięcia ilnika, kładowej imx prąd tojana, kładowych trmienia wirnika. Przeiegi zarejetrować dla najkrótzego cza rejetracji. 7. Przeprowadzić nawrót ilnika dla wyranej zadanej placji napięcia (np. 0,5 j.w.) dla dwóch zykości zmian ygnał zadanego. Nawrót przeprowadzić dla ilnika nieociążonego. Zarejetrować przeiegi: zadanej placji napięcia, moment elektromagnetycznego ilnika, modł prąd tojana im, napięcia w owodzie pośredniczącym i prędkości orotowej wał ilnika oraz mocy czynnej i iernej tojana mazyny. Określić cza nawrot. Określić, w jaki poó zykość zmian ygnał zadanego wpływa na cza oiągnięcia zadanej placji. W prawozdani zwrócić zczególną wagę na przeieg napięcia w owodzie pośredniczącym oraz na przeiegi zmiennych przy zmianie kiernk orotów ilnika. Czy na podtawie zarejetrowanych przeiegów można określić kiedy mazyna indkcyjna pracje jako ilnik a kiedy jako prądnica? Przeanalizować co dzieje ię, w adanym kładzie, z energią wytwarzana przy pracy prądnicowej mazyny indkcyjnej. 8. Przeprowadzić nawrót ilnika tak jak w pnkcie 7 rejetrjąc: zadaną plację napięcia tojana, modł napięcia zailającego ilnik, modł trmienia wirnika oraz modł prąd tojana. W prawozdani zwrócić wagę na przeiegi trmienia i prąd przy małej czętotliwości i zaadnić ich kztałt. Przeprowadzić rozrch i hamowanie ilnika dla dwóch czaów naratania zadanej czętotliwości napięcia tojana ez ociążenia. Zarejetrować przeiegi: zadanej placji napięcia, moment elektromagnetycznego ilnika, modł prąd tojana, napięcia w owodzie pośredniczącym i prędkości orotowej wał ilnika. Określić cza rozrch i hamowania. W prawozdani zwrócić czy i w jaki poó cza ograniczenie dynamiki zmian prędkości wpływa na przeiegi rejetrowanych zmiennych. Jak w kładzie terowania kalarnego można ograniczyć prąd rozrchowy ilnika? 9. Przeprowadzić rejetracje moment, prędkości, modł prąd tojana, modł napięcia tojana i modł trmienia wirnika dla tan talonego pracy napęd przy zadanych czętotliwościach 0,2 j.w. oraz 0,6 j.w. dla ilnika na ieg jałowym i ilnika ociążonego. W prawozdani wyznaczyć procentowe zmiany prędkości orotowej ilnika dla pozczególnych adanych tanów pracy 10. Zadać działanie kład przy kokowym ociążeni ilnika zarejetrować przeiegi: zadanej placji napięcia, moment elektromagnetycznego ilnika, modł prąd tojana, napięcia w owodzie pośredniczącym, prędkości orotowej wał ilnika. Rejetrację wykonać przy tałej, zadanej placji napięcia tojana np. 0,5 j.w. Skokową zmianę ociążenia zrealizować przez zyka zmianę pokrętła reglacyjnego rezytora ociążenia. Zmieniać ociążenie tak ay nie przekroczyć prąd znamionowego prądnicy. W prawozdani oliczyć jaka jet procentowa zmiana prędkości orotowej ilnika przy zmianach ociążenia. Uzaadnić dlaczego prędkość ilnika zmienia ię przy ociążeni mazyny.

14 13 Taela 2. Spi zmiennych dotępnych z poziom program Tkomajn UWAGA: Gdzie nie jet to określone wielkości a podawane w jednotkach względnych, których opi zamiezczono w ta. 3 Nazwa Opi imaa, ima, imca Mierzone prądy fazowe ilnika w [A] (kład wpółrzędnych natralnych ABC) imx, imy Składowe mierzonego prąd ilnika (kład wpółrzędnych ortogonalnych nierchomych ) im Modł mierzonego prąd ilnika d Napięcie tałe w owodzie pośredniczącym przekztałtnika w [j.w.] mierzone dcv Napięcie tałe w owodzie pośredniczącym przekztałtnika w [V] mierzone RampaMinSek_UF Wpółczynniki określające zykość zmiany ygnał zadanego RampaPlSek_UF czętotliwości: RampaPlSek_UF wpółczynnik określający zykość naratania ygnał zadanego; RampaMinSek_UF wpółczynnik określający zykość opadania ygnał zadanego; kompenacja Wpółczynnik dla kład z kompenacją poślizg (domyślnie 0, dopzczalny zakre ,5) Inpt_FM Zadana placja napięcia zailającego ilnik - z zadajnika kompterowego program Tkomajn (dopzczalny zakre 0, ,7 j.w.) zad - na ry. 8, 9 oznaczona jako omegau_freq omegau_mod_min omega_of me frx_o, fry_o fr x_zad, y_zad _zad_mod PmF Qm Zadana placja napięcia zailającego ilnik na wejści lok charakterytyki U/f - zadana czętotliwość wektora napięcia tojana (zakre 0,7... 0,01 oraz +0, ,7j.w.) zad2 - na ry. 8 oznaczona jako Ograniczenie minimalnego napięcia charakterytyki U/f (dopzczalny zakre 0, ,15 j.w.) Prędkość kątowa ilnika etymowana w oerwatorze prędkości Moment elektromagnetyczny Składowe trmienia wirnika (kład wpółrzędnych ) Modł trmienia wektora wirnika Składowe zadanego wektora napięcia zailania ilnika (kład wpółrzędnych ) Modł napięcia zailania ilnika Moc czynna tojana w [W] Moc ierna tojana w [Var] Wyrane zmienne określone ą w jednotkach względnych odnieionych do wielkości azowych podanych w taeli 3.

15 14 Taela 3. Jednotki azowe UWAGA: W prawozdani należy wyznaczyć jednotki azowe dla ilnika wykorzytywanego w ćwiczeni a wyniki mieścić w taelce Napięcie U 3Un fazowe Un przewodowe Prąd Impedancja Strmień magnetyczny Placja elektryczna I Z 3I U U o n 2f Placja mechaniczna o (azowa prędkość kątowa p wał ilnika) Moment m I p Indkcyjność L gdzie: f n znamionowa czętotliwość zailania ilnika I n I o Zagadnienia 1. Kztałtowanie charakterytyki mechanicznej ilnika indkcyjnego. 2. Czętotliwościowa reglacja orotów ilnika indkcyjnego. 3. Zaada terowania kalarnego U/f=cont ilnikiem indkcyjnym. 4. Wyjaśnić prolemy związane ze terowaniem kalarnym przy nikiej czętotliwości napięcia ilnika. 5. Wyjaśnić dlaczego przy nikiej czętotliwości napięcia ilnika indkcyjnego nie jet trzymywany tały tonek U/f? 6. W jakim cel trzymywany jet tały tonek napięcia do czętotliwości w napędzie ilnika indkcyjnego zailanego z falownika? 7. Jakie ą wady i zalety terowania kalarnego U/f? 8. W jaki poó można poprawić właściwości kład napędowego ilnika indkcyjnego przy terowani U/f=cont? 9. W jakim cel ogranicza ię zykość zmian ygnał zadanego czętotliwości w kładzie terowania kalarnego ilnikiem indkcyjnym? Literatra zpełniająca 1. Koczara W.: Wprowadzenie do napęd elektrycznego, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warzawkiej, Warzawa Zawirki K., Dekr J., Kaczmarek T.: Atomatyka napęd elektrycznego, Wydawnictwo Politechniki Poznańkiej, Poznań 2012.Grnwald Z. (red): Napęd Elektryczny. WNT, Warzawa Grnwald Z. (red): Napęd Elektryczny. Warzawa, WNT 1987.

16 15 4. Szklarki L., Dziadecki A., Strycharz J., Jaracz K.: Atomatyka napęd elektrycznego. Wyd. AGH, Kraków Tnia H., Kaźmierkowki M. Atomatyka napęd przekztałtnikowego. PWN, Warzawa Orłowka-Kowalka T: Bezczjnikowe kłady napędowe z ilnikami indkcyjnymi. Wrocław, Oficyna Wydawnicza PW 2003.