Badanie układów sterowania napdem elektrycznym - rozruch silników indukcyjnych

Podobne dokumenty
PRĄDNICE I SILNIKI. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Laboratorium elektryczne. Falowniki i przekształtniki - I (E 14)

SILNIK INDUKCYJNY KLATKOWY

Silniki indukcyjne. Ze względu na budowę wirnika maszyny indukcyjne dzieli się na: -Maszyny indukcyjne pierścieniowe. -Maszyny indukcyjne klatkowe.

Maszyny elektryczne. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W12) Kwalifikacyjnego kursu zawodowego.

Maszyny elektryczne. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W10) Szkoły Policealnej Zawodowej.

SILNIKI ASYNCHRONICZNE INDUKCYJNE

SILNIK INDUKCYJNY KLATKOWY

Podstawy Elektrotechniki i Elektroniki. Opracował: Mgr inż. Marek Staude

Prdnica prdu zmiennego.

LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI SILNIK ASYNCHRONICZNY I (E-12)

Lekcja 173, 174. Temat: Silniki indukcyjne i pierścieniowe.

BADANIE MASZYN PRDU STAŁEGO

Ćwiczenie: "Silnik indukcyjny"

Pracownia Automatyki i Elektrotechniki Katedry Tworzyw Drzewnych Ćwiczenie 5. Analiza pracy oraz zasada działania silników asynchronicznych

Wykład 2 Silniki indukcyjne asynchroniczne

Na podstawie uproszczonego schematu zastępczego silnika w stanie zwarcia (s = 1) określamy:

Silnik indukcyjny - historia

Podstawy Elektrotechniki i Elektroniki

Silniki synchroniczne

Diagnostyka układów programowalnych, sterowanie prac windy (rodowisko MAX+plus II 10.1 BASELINE)

Softstarty 3RW40 dostpne do mocy 250 KW

Zespół Szkół Technicznych im. J. i J. Śniadeckich w Grudziądzu

Badanie trójfazowego silnika indukcyjnego pierścieniowego

Podstawy Elektrotechniki i Elektroniki. Opracował: Mgr inż. Marek Staude

Temat: ŹRÓDŁA ENERGII ELEKTRYCZNEJ PRĄDU PRZEMIENNEGO

Rdzeń stojana umieszcza się w kadłubie maszyny, natomiast rdzeń wirnika w maszynach małej mocy bezpośrednio na wale, a w dużych na piaście.

Silniki prądu przemiennego

Temat: Silniki komutatorowe jednofazowe: silnik szeregowy, bocznikowy, repulsyjny.

bieguny główne z uzwojeniem wzbudzającym (3), bieguny pomocnicze (komutacyjne) (5), tarcze łożyskowe, trzymadła szczotkowe.

Badanie silnika asynchronicznego jednofazowego

BADANIE JEDNOFAZOWEGO SILNIKA ASYNCHRONICZNEGO Strona 1/5

MAGNETYZM. 1. Pole magnetyczne Ziemi i magnesu stałego.

Jeżeli zwój znajdujący się w polu magnetycznym o indukcji B obracamy z prędkością v, to w jego bokach o długości l indukuje się sem o wartości:

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTROTECHNIKI Badanie silnika bocznikowego prądu stałego

mgr inŝ. TADEUSZ MAŁECKI MASZYNY ELEKTRYCZNE Kurs ELEKTROMECHANIK stopień pierwszy Zespół Szkół Ogólnokształcących i Zawodowych

System TELE-Power (wersja STD) Instrukcja instalacji

w10 Silnik AC y elektrotechniki odstaw P

MASZYNY INDUKCYJNE SPECJALNE

ELMAST BIAŁYSTOK PRZEKANIK ELEKTRONICZNY DO ZABEZPIECZE SILNIKÓW INDUKCYJNYCH TRÓJFAZOWYCH NISKIEGO NAPICIA

Badanie trójfazowego silnika indukcyjnego klatkowego

Przycisk pracy. Przycisk stopu/kasowanie

Rozkład materiału z przedmiotu: Urządzenia elektryczne i elektroniczne

Obwody sprzone magnetycznie.

LABORATORIUM PRZETWORNIKÓW ELEKTROMECHANICZNYCH

9 Rozruch i hamowanie silników asynchronicznych trójfazowych

Instrukcja obsługi programu Pilot PS 5rc

MAGISTRALA PROFIBUS W SIŁOWNIKU XSM

Pracownia Automatyki Katedry Tworzyw Drzewnych Ćwiczenie 10 str.1/2 ĆWICZENIE 10

Komunikaty alarmowe serwonapdu wrzeciona

SILNIKI ASYNCHRONICZNE (INDUKCYJNE) KLATKOWE I PIERŚCIENIOWE

Elementy elektrotechniki i elektroniki dla wydziałów chemicznych / Zdzisław Gientkowski. Bydgoszcz, Spis treści

STUDIA I STOPNIA NIESTACJONARNE ELEKTROTECHNIKA

ROZRUCH I REGULACJA PRĘDKOŚCI OBROTOWEJ SILNIKA INDUKCYJNEGO PIERŚCIENIOWEGO

Zasilanie urzdze elektronicznych laboratorium IV rok Elektronika Morska

ELEKTROTECHNIKA I ELEKTRONIKA

Układy rozruchowe gwiazda - trójkąt od 7,5kW do 160kW

SILNIKI PRĄDU STAŁEGO

Rys1 Rys 2 1. metoda analityczna. Rys 3 Oznaczamy prdy i spadki napi jak na powyszym rysunku. Moemy zapisa: (dla wzłów A i B)

- kompensator synchroniczny, to właściwie silnik synchroniczny biegnący jałowo (rys.7.41) i odpowiednio wzbudzony;

Charakterystyka rozruchowa silnika repulsyjnego

Układy rozruchowe silników indukcyjnych klatkowych

Rozwój sterowania prędkością silnika indukcyjnego trójfazowego

Silniki prądu stałego

Zakład Zastosowań Elektroniki i Elektrotechniki

Data wykonania ćwiczenia... Data oddania sprawozdania

SYMBOLE GRAFICZNE NONIKÓW ENERGII

Maszyna indukcyjna jest prądnicą, jeżeli prędkość wirnika jest większa od prędkości synchronicznej, czyli n > n 1 (s < 0).

Laboratorium Elektroniki w Budowie Maszyn

Wykład 1. Serwonapęd - układ, którego zadaniem jest pozycjonowanie osi.

Zestaw rezystorów typu ZRDU dociajcych obwody wtórne przekładników napiciowych.

Wykład 4. Strumień magnetyczny w maszynie synchroniczne magnes trwały, elektromagnes. Magneśnica wirnik z biegunami magnetycznymi. pn 60.

Z powyższej zależności wynikają prędkości synchroniczne n 0 podane niżej dla kilku wybranych wartości liczby par biegunów:

PRZEGLĄD KONSTRUKCJI JEDNOFAZOWYCH SILNIKÓW SYNCHRONICZNYCH Z MAGNESAMI TRWAŁYMI O ROZRUCHU BEZPOŚREDNIM

Badanie sprawności przekładni mechanicznej. Maszyny i urządzenia technologiczne. Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania. Cykl I Ćwiczenie 1

Zespół Szkół Technicznych im. J. i J. Śniadeckich w Grudziądzu

Badanie prądnicy synchronicznej

Opracował: mgr inż. Marcin Wieczorek

Podstawowe elementy układu sterowania stycznikowego

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTROTECHNIKI Badanie transformatora jednofazowego

TRANSFORMATORY. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Mikroprocesorowy panel sterowania wentylatorami

Trójfazowe silniki indukcyjne. 1. Wyznaczenie charakterystyk rozruchowych prądu stojana i momentu:

BADANIE SILNIKA INDUKCYJNEGO

Wykład 2. Tabliczka znamionowa zawiera: Moc znamionową P N, Napięcie znamionowe uzwojenia stojana U 1N, oraz układ

I. Podstawowe wiadomości dotyczące maszyn elektrycznych

Silniki prądu stałego z komutacją bezstykową (elektroniczną)

System zabezpieczenia i monitorowania maszyn wirnikowych TNC 2010

LUMINA DUO Sterownik czasowy. Instrukcja instalacji i obsługi

W Y B R A N E P R O B L E M Y I N Y N I E R S K I E ALGORYTM STEROWANIA ADAPTACYJNEGO HYBRYDOWEGO POJAZU KOŁOWEGO

Sposób analizy zjawisk i właściwości ruchowych maszyn synchronicznych zależą od dwóch czynników:

Badanie transformatora

st. stacjonarne I st. inżynierskie, Energetyka Laboratorium Podstaw Elektrotechniki i Elektroniki Ćwiczenie nr 4 OBWODY TRÓJFAZOWE

PL B1. INSTYTUT NAPĘDÓW I MASZYN ELEKTRYCZNYCH KOMEL, Katowice, PL BUP 05/12

str. 1 Temat: Uzwojenia maszyn prądu stałego. 1. Uzwojenia maszyn prądu stałego. W jednej maszynie prądu stałego możemy spotkać trzy rodzaje uzwojeń:

DZIAŁ SPRZEDAY TEL. / FAX PIASECZNO ul. Puławska 42. ZAKŁAD APARATÓW ŁCZENIOWYCH Sp. z o.o.

Oddziaływanie wirnika

XXXIII OOWEE 2010 Grupa Elektryczna

ANALIZA PRACY SILNIKA INDUKCYJNEGO W WARUNKACH ZAPADU NAPICIA

Badanie transformatora

Transkrypt:

Politechnika Warszawska - Instytut IM w Płocku, Podstawy Elektrotechniki i Elektroniki Badanie układów sterowania napdem elektrycznym - rozruch silników indukcyjnych 1. Cel wiczenia Celem wiczenia jest wykonanie projektu układu sterowania napdem elektrycznym (sterownik LOGO) do rozruchu silników asynchronicznych w układzie gwiazda/trójkt, wprowadzenie i modernizacja programu sterujcego dla sterownika LOGO, podłczenie przewodów w obwodzie sterowania i obwodzie wykonawczym, badanie parametrów funkcjonalnych obwodu sterowania. 2. Budowa silników trójfazowych Silnik asynchroniczny jest powszechnie stosowany do napdu elektrycznego. Standaryzacja budowy mechanicznej ułatwia dobranie silnika praktycznie do kadego układu napdowego, niezalenie od producenta. Budow silnika asynchronicznego pokazano na rysunku (rys.1). Rys. 1. Budowa silnika asynchronicznego: 1-obudowa, 2-łoysko lizgowe, 3-obudowa łoysk, 4-wentylator, 5-pokrywa wentylatora, 6-zaciski podłczeniowe, 7-rdze, 8-uzwojenia falowe, 9-wirnik, 10-wał silnika. W silniku prdu przemiennego nastpuje przemiana dostarczonej energii elektrycznej prdu przemiennego na energi mechaniczn. Zgodnie z reguł indukcji elektromagnetycznej, na przewodnik poruszajcy si w polu magnetycznym oddziaływuje siła powodujca indukowanie si w nim napicia. Jeeli przewodnik bdzie stanowił obwód zamknity, to w tym obwodzie popłynie prd elektryczny. W kadym silniku elektrycznym wykorzystywana jest odwrócona reguła indukcji, mówica, e jeeli w polu magnetycznym umieszczony jest przewodnik, w którym płynie prd to na ten przewodnik bdzie oddziaływała siła (F), której kierunek jest prostopadły do linii sił tego pola.

Politechnika Warszawska - Instytut IIM w Płocku, Podstawy Elektrotechniki i Elektroniki Podstawowymi czciami silnika s stojan i wirnik. Stojan stanowi nieruchom cz silnika. W obudowie stojana umieszczona jest właciwa cz stojana rdze (7), składajcy si z cienkich blach stalowych o gruboci 0,5...0,7mm oraz uzwoje fazowych (8). Uzwojenie fazowe wraz ze stojanem wytwarzaj pole magnetyczne o okrelonej liczbie par biegunów. Liczba ta okrela prdko wirujcego pola magnetycznego. Jeli silnik pracuje z prdkoci znamionow to prdko pola magnetycznego jest prdkoci synchroniczn. Rys.2. Przykładowy wygld silników asynchronicznych. Wirniki maszyn indukcyjnych s wykonane równie z pakietów blach z odpowiednimi szczelinami. Konstrukcja taka zapobiega niekorzystnemu zjawisku indukowania si prdów wirowych. Liczba par biegunów uzwojenia musi by taka sama jak stojana. W zalenoci od rodzaju uzwojenia rozrónia si wirniki piercieniowe i zwarte (klatkowe) (rys. 3). Rys. 3. Wirniki silników indukcyjnych: a) piercieniowego; b) klatkowego (zwartego); c) uzwojenie (klatka) wirnika 2

Politechnika Warszawska - Instytut IIM w Płocku, Podstawy Elektrotechniki i Elektroniki Wirnik piercieniowy jest uzwojony tak samo jak stojan. Jego uzwojenia s połczone najczciej w gwiazd z kocówkami wyprowadzonymi do piercieni lizgowych. Poprzez szczotki mona do tych uzwoje dołcza dodatkowe rezystory lub uzwojenia te zwiera (rys. 3a). W wirniku klatkowym w łobkach znajduj si prty aluminiowe lub miedziane przewanie bez izolacji, połczone na obu kocach wirnika specjalnymi piercieniami. Taka konstrukcja jest podobna do klatki std nazwa tych wirników. Pole magnetyczne w silniku wytwarzane jest w czci nieruchomej, zwanej stojanem. Natomiast przewodnik, na który oddziaływuje siła elektromagnetyczna jest czci ruchom, zwan wirnikiem. Silniki prdu przemiennego mona najogólniej podzieli na silniki: synchroniczne, asynchroniczne oraz komutatorowe. 3. Rozruch silników asynchronicznych Rozruchem silnika nazywamy przejcie od postoju do stanu pracy ustalonej przy prdkoci właciwej w danych warunkach zasilania i obcienia. Przy bezporednim uruchamianiu silnika indukcyjnego jego prd rozruchu moe osign, w zalenoci od konstrukcji, warto (5 8) prdu znamionowego. Duy prd rozruchu powoduje krótkotrwałe spadki napicia w sieci zasilajcej, mogce zakłóca prac innych odbiorników, np. owietleniowych. Zmniejszenia tego prdu dokonuje si przez obnienie napicia rozruchu z jednoczesnym zmniejszeniem momentu rozruchowego. Rozruch silników klatkowych Moliwe s trzy sposoby rozruchu: włczenie szeregowo z silnikiem, na czas rozruchu, dodatkowej rezystancji (rys. 4a); zastosowanie autotransformatora rozruchowego (rys. 4b); zastosowanie przełcznika gwiazda-trójkt (rys. 4c). Pierwszy sposób stosowany jest sporadycznie, drugi powszechnie do rozruchu silników duej mocy; trzeci do rozruchu silników redniej mocy. Przełcznik gwiazda-trójkt moe by stosowany tylko wówczas, gdy normalna praca silnika odbywa si przy połczeniu jego uzwoje w trójkt. Silnik połczony podczas rozruchu w gwiazd, pobiera z sieci prd w przyblieniu 3-krotnie mniejszy ni przy połczeniu w trójkt. Po osigniciu ok. 80% znamionowej prdkoci obrotowej, rcznie lub samoczynnie przełcza si uzwojenia w trójkt. Zbyt wczesne przełczanie z układu gwiazdy w układ trójkta powoduje jednak gwałtowne uderzenie prdu w drugim etapie rozruchu. Przy połczeniu w gwiazd silnik ma jednak 3-krotnie mniejszy moment rozruchowy, co uniemoliwia stosowanie tego sposobu przy rozruchu cikim. 3

Politechnika Warszawska - Instytut IIM w Płocku, Podstawy Elektrotechniki i Elektroniki Rys. 4. Rozruch silników klatkowych: a) przy uyciu dławików(reaktancji); b) przy uyciu transformatora; c) przy uyciu przełcznika gwiazda-trójkt; d,e) charakterystyki momentów i prdów przy uyciu przełcznika gwiazda-trójkt. 4

Politechnika Warszawska - Instytut IMUR w Płocku, Laboratorium Elektrotechniki Rozruch silników piercieniowych Rozruch silników piercieniowych przeprowadza si za pomoc dodatkowych rezystorów włczonych w obwód wirnika zwanych rozrusznikiem (rys. 5). Rozruszniki s przeznaczone do pracy dorywczej (tylko w okresie rozruchu). Zmiana rezystancji R ad wpływa na zmian momentu i prdu rozruchu, wzrost rezystancji R ad powoduje przesuwanie si maksimum momentu w kierunku rosncych polizgów przy równoczesnym zmniejszeniu si wartoci prdu rozruchowego. Kolejno czynnoci przy rozruchu silnika piercieniowego powinna by nastpujca: przed przyłczeniem silnika do sieci naley sprawdzi czy rozrusznik został nastawiony na najwiksz rezystancj. Po przyłczeniu silnika do sieci zasilajcej silnik rusza, pracujc w warunkach odpowiadajcych przebiegowi charakterystyk na danym stopniu rozrusznika. Po osigniciu odpowiedniej prdkoci obrotowej naley przełczy rozrusznik na nastpny stopie. Przedwczesne przełczenie z jednego stopnia na drugi powoduje niepodane nadmierne uderzenia prdu i nagłe zwikszenie momentu obrotowego, co jest przyczyn gwałtownych przyspiesze i niespokojnej pracy maszyny. Im wiksza jest liczba stopni rozrusznika tym płynniejszy i krótszy jest rozruch silnika. Rys. 5. Rozruch silników piercieniowych: a) schemat połcze; b, c) charakterystyki zmian prdu i momentu podczas rozruchu. 5

Politechnika Warszawska - Instytut IMUR w Płocku, Laboratorium Elektrotechniki 4. Wykonanie wiczenia 1. Zaprojektowa uproszczony program sterujcy rozruchem silnika asynchronicznego w układzie gwiazda-trójkt z wykorzystaniem sterownika LOGO. 2. W programie sterujcym uwzgldni nastpujce warunki: Zastosowa 2 przyciski sterujce: start, stop; Zastosowa 2 styczniki: gwiazda, trójkt; Nie mona załczy silnika połczonego w gwiazd, jeli jest załczony silnik przy połczeniu w trójkt i odwrotnie; Załczenie silnika połczonego w trójkt jest moliwe po wstpnym starcie silnika połczonego w gwiazd; Przyj wstpnie czas rozruchu silnika dla połczenia w gwiazd - 3 sekundy. 3. Po wykonaniu na papierze projektu programu sterujcego dla podanych załoe wezwa prowadzcego celem weryfikacji programu. 4. Zweryfikowan wersj programu mona wprowadzi do programu LOGO. 5. Wstpn weryfikacj programu przeprowadzi za pomoc symulatora programu LOGO. 6. Połczenie okablowania na tablicy montaowej stanowiska wykona zgodnie z podanymi poniej zaleceniami przy wyłczonym zasilaniu tablicy stanowiskowej: a. Połczy dwa wejcia sterownika LOGO I 1 i I 2 z lini zasilajc fazy R na tablicy montaowej poprzez dwa przyciski sterujce typu załcz. b. Podłczy zasilanie do cewki stycznika dla połczenia silnika w gwiazd poprzez połczenie szeregowe z zestykami przekanika dla wyjcia Q 1 sterownika LOGO. c. Podłczy zasilanie do cewki stycznika dla połczenia silnika w trójkt poprzez połczenie szeregowe z zestykami przekanika dla wyjcia Q 2 sterownika LOGO. d. Podłczenie zestyków głównych styczników z uzwojeniami silnika i tablic stanowiskow wykona według podanego poniej schematu połcze. Podłczenie przewodów zasilajcych do tablicy stanowiskowej wykona jako ostatnie. e. Po wykonaniu połcze wezwa prowadzcego celem weryfikacji poprawnoci wykonanych połcze. 6

Politechnika Warszawska - Instytut IMUR w Płocku, Laboratorium Elektrotechniki Uproszczony schemat podłczenia układu wykonawczego w systemie gwiazda/trójkt 7. Uwaga! Załczenie zasilania na tablicy stanowiskowej moe by wykonane tylko i wyłcznie przez prowadzcego. 8. Podłczy sond przewodu komunikacyjnego do sterownika LOGO, włczy zasilanie i przesła program sterujcy do sterownika LOGO. Wyłczy zasilanie tablicy montaowej stanowiska, wyj sond i ponownie załczy zasilanie. 9. Przyciskiem załcz na tablicy montaowej stanowiska dokona rozruchu silnika i zaobserwowa, czy po ustawionym czasie nastpi przełczenie silnika z układu gwiazdy w trójkt. 10. Wyłczy zasilanie silnika przyciskiem wyłcz na tablicy montaowej. 11. Ponownie dokona rozruchu silnika i sprawdzi, czy jest moliwe wyłczenie zasilania silnika w dowolnym momencie podczas rozruchu. 12. Sprawdzi, jaka jest reakcja układu sterujcego przy pracujcym silniku na nacinicie przycisku załcz. 13. Odpowiedzie sobie na pytanie czy zaprojektowany program sterujcy jest poprawny jeli doszłoby np. do zespawania si zestyków głównych stycznika. 14. Wykona sprawozdanie z przeprowadzonego wiczenia. 7