Laboatoium Automatyki Napêdu Elektycznego Badanie uk³adu teowania mazyn¹ dwutonnie zailan¹ za pomoc¹ pzemiennika czêtotliwoœci CTM 5,5 Politechnika Gdañka 2004
1. Cel æwiczenia Celem æwiczenia jet poznanie w³aœciwoœci tatycznych i dynamicznych mazyny dwutonnie zailanej (MDZ) pzy pacy geneatoowej. Badaniu podlegaj¹ w³aœciwoœci mazyny z bezczujnikowym uk³adem teowania moc¹ czynn¹ i bien¹ oddawan¹ do ytemu elektoenegetycznego pzy ó nych pêdkoœciach k¹towych mazyny i pzy ó nych odzajach Ÿód³a enegii mechanicznej. W badanym uk³adzie p¹dnica mo e byæ napêdzana albo pzez ilnik wiatowy albo pzez ilnik aynchoniczny o ztywnej chaakteytyce mechanicznej a tak e pzez emulato ilnika wiatowego. Czynnoœci wykonywane w takcie æwiczenia pozwalaj¹ ównie na zapoznanie iê z ob³ug¹ ekpeymentalnego tanowika laboatoyjnego oaz ze tuktu¹ pogamu teuj¹cego napianego w jêzyku C. 2. Wtêp D¹ enie do pozykiwania enegii elektycznej ze Ÿóde³ odnawialnych wymui³o pozukiwanie ozwi¹zañ uk³adów zdolnych do pzetwazania enegii mechanicznej w elektyczn¹ pzy zmiennej pêdkoœci wa³y p¹dnicy. Tego odzaju zagadnienie dotyczy poblemu pzetwazania enegii np.: w elektowniach wiatowych, w elektowniach wa³owych na tatkach, w ma³ych elektowniach wodnych czy tzw. wiuj¹cych magazynach enegii. Jako geneatoy mog¹ byæ toowane mazyny ynchoniczne, mazyny aynchoniczne klatkowe i mazyny dwutonnie zailane. Ka dy uk³ad wymaga odêbnego uk³adu pzekzta³tnikowego do pzetwazania enegii i odêbnego uk³adu teowania. Ze Ry.1. Schemat zailania MDZ wzglêdu na woje w³aœciwoœci mazyna dwutonnie zailana jet chêtnie toowana. Jednak dopieo w otatnich latach dynamiczny ozwój nowoczenych uz¹dzeñ enegoelektonicznych oaz ogomny potêp w dziedzinie mikopoceoów umo liwi³ zealizowanie uk³adu z mazyn¹ dwutonnie zailan¹ pacuj¹c¹ jako geneato pzy zmiennej pêdkoœci k¹towej wa³u. Mazyna dwutonnie zailana jet to mazyna aynchoniczna pieœcieniowa (y. 1) ze tojanem pzy³¹czonym bezpoœednio do ieci p¹du pzemiennego. Winik do³¹czony jet do ieci pzez pzekzta³tnik. Mazyna (zybkoobotowa) po³¹czona jet z wa³em napêdowym (zwykle wolnoobotowym) pzez pzek³adniê. Zatoowanie pzekzta³tników w obwodzie winika i odpowiedniego uk³adu teowania pozwala na oddawanie do ieci zadanych watoœci mocy o okeœlonych paametach bez wzglêdu na pêdkoœæ obotow¹ winika. Pzy oganiczonym zakeie zmian pêdkoœci obotowej mo liwe jet zatoowanie w winiku pzekzta³tnika o mocy mniejzej od mocy mazyny, gdy pzetwazaniu w uk³adzie enegoelektonicznym podlega moc czynna popocjonalna do ó nicy pomiêdzy czêtoœci¹ ieci zailaj¹cej a pêdkoœci¹ k¹tow¹ winika, czyli popocjonalna do poœlizgu. Pawid³owo dobane zmiany poœlizgów geneatoa pieœcieniowego miezcz¹ iê w zakeie ± 35% i taki
jet ównie tounek mocy pzekzta³tnika do mocy mazyny. Oznacza to e MDZ pacuje jako p¹dnica pzy oganiczonym zakeie zmian pêdkoœci obotowej np. ± 35% od pêdkoœci znamionowej. Mazyna dwutonnie zailana mo e pacowaæ jako p¹dnica pzy pêdkoœci nad- i podynchonicznej; zmienia iê pzy tym kieunek mocy dotaczanej do winika. Je eli pomin¹æ taty w mazynie to pzy pêdkoœci podynchonicznej enegia jet dotaczana do winika a odbieana jet pzy pêdkoœci nadynchonicznej (yunki 2 i 3) co oznacza e w tym dugim pzypadku enegia mechaniczna pobieana z wa³u, jet po pzetwozeniu pzekazywana do ieci pzez obwód tojana i winika.. Enegia tojana Mazyna pieœcieniowa Enegia winika Enegia tojana Mazyna pieœcieniowa Enegia winika Enegia mechaniczna Enegia mechaniczna Ry. 2. Pzetwazanie enegii w MDZ pzy pêdkoœci podynchonicznej Ry. 3. Pzetwazanie enegii w MDZ pzy pêdkoœci nadynchonicznej Piewze uk³ady z mazyn¹ pieœcieniow¹ opate by³y na tzw. kakadzie nadynchonicznej tyytoowej ale obecnie pzekzta³tnik w winiku to uk³ad dwóch falowników napiêciowych: ieciowego i mazynowego z obwodem poœednicz¹cym napiêcia ta³ego z kondenatoem. Taka tuktua umo liwia dwukieunkowy pzep³yw enegii w obwodzie winika. Pzekzta³tnik mazynowy waz ze woim uk³adem egulacji ealizuje algoytm teowania mazyn¹ natomiat pzekzta³tnik ieciowy ealizuje algoytm egulacji napiêcia w obwodzie poœednicz¹cym. Mazyn¹ teuje iê geneuj¹c w winiku mazyny p¹dy o odpowiedniej czêtotliwoœci, amplitudzie i fazie. Uk³ad poiada zdolnoœæ do pe³nej kontoli mocy bienej. Mo liwa jet paca mazyny pzy zeowym zapotzebowaniu na moc bien¹. Kolejnym atutem uk³adu jet pokojne geneowanie mocy tj. pomimo zmiennego momentu na wale moc oddawana do ieci mo e byæ ta³a, co znacznie zmniejza mechaniczne obci¹ enia uk³adu. Decyduje o tym zeokie pamo pzenozenia uk³adu egulacji i w efekcie znakomita dynamika uk³adu. Zapewnia to badzo dob¹ wpó³pacê z ieci¹ (migotanie <1%) i eliminacjê takich zjawik jak efekt pze³aniania czy pulacje mocy wywo³ane zmianami chwilowymi pêdkoœci wiatu w elektowniach wiatowych. Niew¹tpliwe zalety uk³adu okupione ¹ wy z¹ cen¹: mazyny, pzekzta³tnika i wyafinowanego uk³adu teowania. Pzewa nie wymagany jet uk³ad ynchonizacji z ieci¹. Steowanie mazyn¹ polega na niezale nym teowaniu moc¹ czynn¹ i bien¹ mazyny i opate jet na zaadach teowania wektoowego. Realizacja teowania wymaga z³o onego algoytmu, zawieaj¹cego w wojej tuktuze nie tylko klayczne egulatoy typu PI, ale tak e uk³ad nieliniowego odpzê enia, tanfomacje zmiennych i algoytm modulacji. Fimy, któe podukuj¹ uk³ady geneatoów z mazyn¹ dwutonnie zailan¹ taaj¹ iê twozyæ teowanie z etymatoem po³o enia wa³u mazyny (enole contol). Realizacja tak ozbudowanego algoytmu teowania wymaga odpowiednio ozbudowanych nazêdzi cyfowych. Bio¹c pod uwagê ó ne metody teowania pzekzta³tnikiem zailaj¹cym winik MDZ mo na uzykaæ jakoœciowo ó ne pzebiegi wielkoœci teowanych. Dobymi w³aœciwoœciami zaówno w tanach tatycznych jaki i dynamicznych odznacza iê uk³ad egulacji zealizowany z wykozytaniem modelu multikalanego mazyny dwutonnie zailanej.
Model ten zota³ pzedtawiony w [1]. Na jego podtawie zealizowana zota³a tuktua teowania MDZ [1]. Stuktua zota³a zaimplementowana na tanowiku laboatoyjnym. 3. Kontukcja tanowika laboatoyjnego Zaówno ilnik wiatowy jak i geneato z uk³adem egulacji ¹ z punktu widzenia teowania obiektami wielowymiaowymi, nieliniowymi i nietacjonanymi, któe w waunkach zeczywitych podlegaj¹ wymuzeniom o chaakteze loowym. Zadaniem jet budowa tanowika do badania geneatoa waz z uk³adem teowania w waunkach zbli onych do wytêpuj¹cych podcza pacy elektowni wiatowej. Geneato wiatowy waz z uk³adem teowania mo e byæ badany w tanie pacy utalonej oaz pzy tandadowych ygna³ach wymuzaj¹cych w potaci koku jednotkowego. Ponadto mo na oceniaæ wp³yw k³adowych zmiennych w pêdkoœci k¹towej winika, pecyficznych dla ilnika wiatowego, na jakoœæ geneowanej enegii oaz na dgania kontukcji mechanicznej wiataka. Pzyczyn¹ zmiennych k³adowych momentu jet nie tylko wiat ale tak e am wiatak (zjawiko pze³onienia) oaz ocylacje wie y w p³azczyÿnie potopad³ej do kieunku wiatu Mo liwoœæ zbadania tych dodatkowych zjawik oaz ewentualnego zbadania mo liwoœci ich eliminacji w waunkach laboatoyjnych jet itotna. Stanowiko zota³o zapojektowane jako uniwealne. Mo liwe jet badanie tuktu teowania w wyizolowanych waunkach laboatoyjnych a tak e w waunkach zbli onych do zeczywitych waunków pacy elektowni wiatowej. Stojan mazyny dwutonnie zailanej jet pzy³¹czony bezpoœednio do ieci. Winik mazyny jet zailany z pzemiennika czêtotliwoœci z obwodem poœednicz¹cym napiêcia ta³ego. Obecnie pzekzta³tnik w winiku mazyny zbudowany jet z potownika nieteowanego od tony ieci i z falownika napiêcia od tony winika mazyny; mo liwy jet wiêc jednokieunkowy pzep³yw enegii w kieunku do winika a wiêc mazyna mo e pacowaæ tylko podynchonicznie jako geneato. Mazyna dwutonnie zailana pzewidziana jako geneato jet po³¹czona pzêg³em z mazyn¹ klatkow¹ (y.4), któa zota³a pzewidziana jako ilnik napêdowy geneatoa. y.4 Pogl¹dowy chemat tanowika pomiaowego Poniewa ka da z mazyn mo e byæ i ilnikiem i geneatoem to uk³ad ten nie jet zobowi¹zuj¹cy i olê geneatoa mo e pe³niæ mazyna klatkowa. Na wale mazyn popzez pzêg³o oz³¹czne mo na zamontowaæ ilnik wiatowy, któy mo e byæ Ÿód³em enegii mechanicznej. W waunkach laboatoyjnych Ÿód³em ztucznego wiatu jet wentylato. Silnik napêdowy wentylatoa zailany jet z falownika co umo liwia zmiany pêdkoœci k¹towej wentylatoa i co za tym idzie wiatu.
Silnik aynchoniczny klatkowy zailany z falownika napiêcia jet ilnikiem napêdowym MDZ i mo e pacowaæ pzy dwóch ó nych tuktuach uk³adu teowania i co za tym idzie pzy ó nych w³aœciwoœciach. W piewzym e imie pacy ilnik klatkowy pacuje z (bezczujnikowym) uk³adem egulacji pêdkoœci k¹towej zepo³u ilnik - p¹dnica. Oznacza to ze pêdkoœæ wa³u jet ta³a (zadana) niezale nie od tanu obci¹ enia mazyny. Dla lepzego oddania waunków pacy zepo³u ilnik wiatowy p¹dnica, uk³ad teowania ilnika aynchonicznego zota³ ozbudowany o dodatkowy algoytm nadaj¹cy mu chaakteytyki ilnika wiatowego i to zaówno tatyczne jak i dynamiczne. Mo e byæ taktowany jak emulato wiatu i ilnika wiatowego. W tym pzypadku pêdkoœæ wa³u zepo³u ilnik p¹dnica zale y od tanu obci¹ enia. W e imie pacy jako emulato ilnika wiatowego uk³ad teowania zapewnia wytwozenie na wale mazyny momentu napêdowego, któego watoœæ zale y od pêdkoœci wiatu i pêdkoœci k¹towej mazyny oaz od wymiaów ilnika. Ponadto dodatkowo ukzta³towana zota³a dynamika uk³adu aby oddaæ du e ta³e czaowe wynikaj¹ce z du ych momentów bezw³adnoœci ilnika wiatowego. Uk³ad dwóch mazyn: napêdowej i geneatoa pozwala na pawdzenie dzia³ania koncepcji teowania, tuktuy teowania, jakoœci egulacji i jakoœci enegii w waunkach laboatoyjnych pzy znanych wymuzeniach i w tanie pacy utalonej. Uk³ady teowania wzytkich pzekzta³tników opate ¹ na opacowanym w katedze ytemie uuchomieniowym na bazie poceoa ygna³owego waz z uk³adem intefejów. Kontola poceu, pomiay i ³adowanie pogamu do poceoa odbywa iê z komputea nadzêdnego. Nale y zaznaczyæ e ytem uuchomieniowy jet tak kontuowany e mo e amodzielnie pacowaæ i teowaæ poceem. Pogamy teuj¹ce piane ¹ w jêzyku C w weji dla tego poceoa. Poniewa pogamy ymulacyjne tak e piane ¹ w jêzyku C to implementacja algoytmów jet pota; du e fagmenty pogamów ymulacyjnych mo na bezpoœednio u yæ do teowania obiektem po ewentualnej êcznej optymalizacji. Ze wzglêdu na z³o onoœæ algoytmów teowania i kótki oke póbkowania (150ì) u ycie jêzyków ymulacyjnych wy zego zêdu i ich kompilatoów jet utudnione ze wzglêdu na nieoptymalny kod. Jak wpomniano wczeœniej zmienny moment na wale geneatoa powoduje w zeczywitych elektowniach zjawika niekozytne w potaci dgañ mechanicznych o czêtotliwoœciach ezonanowych. Typowe ¹ dgania wie y w p³azczyÿnie potopad³ej do kieunku wiatu o czêtotliwoœci 1-2Hz. Do badania tego zjawika i badania mo liwoœci t³umienia dgañ na pê yny Pzegub kulowy Ry.5. Widok tanowika laboatoyjnego
dodze egulacyjnej, kontukcja modelu laboatoyjnego zota³a tak zapojektowana aby dgania by³y mo liwe. Zepó³ ilnika wiatowego, p¹dnicy i ilnika napêdowego zota³ umiezczony (y.5) na platfomie zamocowanej pzegubowo do pod³o a. W pozycji tabilnej utzymuj¹ kontukcjê cztey pê yny o egulowanym napiêciu. Spê yny zota³y tak dobane e pzy udaach momentu na wa³ kontukcja ko³yze iê. Napiêciem pê yn mo na tym zjawikiem teowaæ. Pac¹ falownika teuj¹cego MDZ kontoluje uk³ad mikopoceoowy SH65 v3 z poceoem ygna³owym ADSP21065L oaz uk³adem logiki pogamowalnej Altea FLEX6016. Opogamowanie nazêdziowe poceoa ygna³owego ViualDSP pozwala na pzygotowanie i kompilacjê pogamów teuj¹cych falownikiem. Pogam ³adowany jet do poceoa za pomoc¹ konoli opeatoa, któa umo liwia tak e zmianê paametów teowania, wielkoœci zadanych oaz ejetacjê i wizualizacjê dowolnych pzebiegów. Mazyna teowana jet napiêciowo od tony winika. Wybane dane techniczne mazyn wykozytanych na tanowiku laboatoyjnym zota³y pzedtawione w Tabeli 1a na y.6 pokazano chemat uk³adu zailania mazyny. Tabela 1. Wybane dane techniczne mazyn wykozytanych na tanowiku pomiaowym: Mazyna dwutonnie zailana Silnik klatkowy typ SUDf 112M-6A SSKg 100L-4B moc znamionowa P n (S1) kw 2 3 pêdkoœæ obotowa ob/min 910 1415 czêtotliwoœæ Hz 50 50 coj - 0.73 0.81 napiêcie znamionowe V 3x380 220D\380U p¹d znamionowy po tonie tojana I 1 A 5.5 11.9/6.9 p¹d znamionowy po tonie winika I 2 A 3.4 - N,L 1, L 2, L 3 MDZ P³ytka intefejów + pogamowalny uk³ad FPGA (Altea)+p³ytka poceoa DSP (hac65) teowanie do PC y.6. Schemat po³¹czeñ MDZ na tanowiku laboatoyjnym
4. Mazyna dwutonnie zailana Ogólny model matematyczny opiuj¹cy MDZ od tony elektycznej pzedtawiaj¹ ównania ó niczkowe, gdzie podkeœlenie danej zmiennej oznacza wekto pzetzenny. d Y u = R i + + jw Y dt d Y u = R i + + j( w -wm) Y dt Y = L i + L i Y S S S = L i + L m m i Pzyjmuj¹c, e indukcyjnoœci tojana i winika ówne ¹ odpowiednio umie indukcyjnoœci wzajemnej oaz indukcyjnoœci ozpozenia pozczególnych uzwojeñ ( L =L m +L, L =L m +L ) oaz zak³adaj¹c zeow¹ watoœæ pêdkoœci wiowania uk³adu odnieienia w =0 ównania MDZ pzyjmuj¹ potaæ: u = R i + L di dt + L m di dt m di di m u = R i + L + Lm - jwm Y dt dt Na podtawie powy zych ównañ poz¹dzony zota³ chemat zatêpczy MDZ w potaci jak na yunku 3. R i L i R L i m u Lm u gdzie: R ezytancja uzwojenia tojana, i wekto p¹d tojana, L indukcyjnoœæ ozpozenia tojana, u wekto napiêcia tojana, L m indukcyjnoœæ wzajemna tojana i winika, i m p¹d magneuj¹cy, jw m Y wekto SEM otacji. Ry. 7. Schemat zatêpczy MDZ (wektoowo) R ezytancja uzwojenia winika, i wekto p¹d winika, L indukcyjnoœæ ozpozenia winika, u wekto napiêcia winika, MDZ mo e pacowaæ zaówno jako p¹dnica jak i ilnik. Paca ta odbywa iê w zeokim zakeie pêdkoœci obotowej wa³y mazyny (0.7n < n < 1.3n ) od pêdkoœci podynchonicznej popzez ynchoniczn¹, a do nadynchonicznej. W zale noœci od zakeu pêdkoœci wa³u MDZ natêpuje zmiana kieunków pzep³ywu mocy w winiku. Kieunki pzep³ywu mocy zota³y zapezentowane na yunkach 2, 3 i 8. W pzypadku pacy uk³adu w zakeie pêdkoœci podynchonicznej mazyna geneuje moc elektyczn¹ do ieci popzez tojan natomiat do winika enegia zotaje dotaczona popzez pzekzta³tnik (y.8a). Paca jw m Y
w zakeie pêdkoœci nadynchonicznej chaakteyzuje iê tym, e mazyna geneuje moc elektyczn¹ do ieci zaówno popzez tojan jak i winik (y 8b). zczelina powietzna P mw P m P p moc pzekazywan pzez tojan P ew P t P p P c P S dla pêdkoœci podynchonicznej n<n (a) z pzekzta³tnika P cw P mw P m P p P ew P t P p P c P S dla pêdkoœci nadynchonicznej n>n (b) do pzekzta³tnika P cw Oznaczenia ymboli gdzie: P mw P m P t P ew P cw P ag P P c Ry. 8 Rozp³yw mocy w MDZ dla ó nych zakeów pêdkoœci pacy moc mechaniczna dotaczana do wa³y, moc mechaniczna u ytkowa, taty mechaniczne (tacie), moc elektyczna winika, ca³kowite taty winika, moc pzenozona pzez zczelinê powietzn¹ (pzez pole wiuj¹ce), moc pzekazywana pzez tojana, ca³kowite taty tojana. 5. Uk³ad egulacji MDZ wykozytuj¹cy model multikalany. Napiêcie tojana P¹d winika P¹d tojana Ry.9. Wektoy p¹dów i napiêæ Stumieñ tojana Mo liwych jet wiele tuktu egulacji mazyny dwutonnie zailanej pacuj¹cej jako geneato wiatowy, któe ealizuj¹ potawione zadania. G³ównym zadaniem jet geneowanie enegii elektycznej o zadanych paametach (napiêciu, czêtotliwoœci, mocy czynnej i bienej) niezale nie od zmieniaj¹cej iê pêdkoœci k¹towej mazyny. Uk³ad egulacji geneatoa pieœcieniowego opaty jet na modelu wektoowym. Steowanie moc¹ mazyny polega na egulacji d³ugoœci i fazy wektoa p¹du tojana wzglêdem wektoa napiêcia tojana (pzy ta³ym napiêciu ieci). Sk³adowa czynna i biena p¹du tojana jet mia¹ mocy czynnej i bienej oddawanej lub pobieanej pzez mazynê. Mazyna teowana jet od tony winika, popzez wymuzenie w winiku mazyny p¹dów o odpowiedniej czêtotliwoœci, amplitudzie i fazie czyli odpowiedniego wektoa p¹du winika wiuj¹cego z pêdkoœci¹ w³an¹ ówn¹ pulacji p¹du winika (w ). Wekto ten jet unozony z pêdkoœci¹ ówn¹ pêdkoœci winika (w m ) (dla p=1) (y.9.). Steowanie moc¹ mazyny wymaga wiêc pzede wzytkim
zynchonizowania wektoa p¹du winika z uk³adem odnieienia zwi¹zanym ze tojanem. W tanie utalonym mui byæ pe³niona zale noœæ: w + w = w m gdzie w jet pulacj¹ napiêcia ieci. Steowanie mazyn¹ odbywa iê w winiku i wielkoœci teuj¹ce muz¹ byæ okeœlone w uk³adzie wpó³zêdnych zwi¹zanym z winikiem. Wielkoœci teowane ¹ zwi¹zane z uk³adem wpó³zêdnych tojana. Pomiay p¹dów i napiêæ dokonywane ¹ w dwóch ó nych uk³adach wpó³zêdnych, jeden zwi¹zany jet z winikiem, a dugi ze tojanem. Spowadzenie zmiennych do tego amego uk³adu wpó³zêdnych wymaga wykonania na nich opeacji obotu o k¹t (po³o enia winika wzglêdem tojana). W wielu ozwi¹zaniach k¹t po³o enia winika jet miezony za pomoc¹ pzetwonika obotowo-impulowego, co poci¹ga za ob¹ nak³ady inwetycyjne i poblemy ekploatacyjne. K¹t po³o enia winika mo e byæ tak e odtwazany. Mazyna dwutonnie zailana jet z punktu widzenia teowania obiektem nieliniowym, wielowymiaowym i pzê onym. Uzykanie odpowiedniej jakoœci egulacji, w tym egulacji odpzê onej, wymaga dodatkowych bloków w uk³adzie egulacji. Na y.9 pzedtawiona jet ogólna tuktua uk³adu egulacji mazyny dwutonnie zailanej opatego na modelu multikalanym. Stuktua zawiea egulatoy mocy czynnej i bienej, uk³ad tanfomacji, ozbudowany uk³ad odtwazania zmiennych, egulatoy wielkoœci podpoz¹dkowanych oaz modulato. Falownik ieciowy ma wój oobny uk³ad teowania. Nale y pamiêtaæ e jet jezcze, nie pokazany na yunku, uk³ad zadawania optymalnej mocy czynnej, uk³ad ynchonizacji oaz uk³ad nadzou i kontoli. Wielkoœciami zadanymi dla uk³adu egulacji ¹ watoœci mocy czynnej P i bienej Q jak¹ mazyna wygeneuje lub pobieze z ieci W uk³adzie tym k¹t po³o enia winika wzglêdem tojana etymowany jet na podtawie napiêæ i p¹dów dotêpnych pomiaowo. W odpzê enie Ry.9 Schemat tuktuy uk³adu egulacji mazyny dwutonnie zailanej z zatoowaniem modelu multikalanego [1]
chemacie tuktuy wyodêbniæ mo na kilka bloków funkcjonalnych, któe pokótce mo na chaakteyzowaæ natêpuj¹co: Blok nieliniowego odpzê enia (we: m 1,m 2, z 11, z 12, z 21, z 22, u f1, u f2, u i1 u i2, / wy: u 1,u 2 ). Blok wyznaczania zmiennych modelu multikalanego, k¹ta po³o enia winika, tumienia tojana oaz mocy (we: i abs, i abr, u abs / wy: z 11, z 12, z 21, z 22, u f1, u f2, u i1 u i2, Y abs, f RSet ). Cztey egulatoy typu PI. Dwa bloki tanfomacji zmiennych pomiêdzy odpowiednimi uk³adami wpó³zêdnych. Dwa bloki koekcji wynikaj¹cej z cyfowej ealizacji uk³adu teowania. Modulato. Równania matematyczne opiuj¹ce pozczególne bloki pzedtawione ¹ w [1]. 6. Liteatua pomocnicza: 1. Tunia H., KaŸmiekowki M.: Automatyka napêdu pzekzta³tnikowego. PWN, Wazawa, 1987. 2. Kzemiñki Z.: Cyfowe teowanie mazynami aynchonicznymi. Wydawnictwo Politechniki Gdañkiej 2001. Gdañk. 3. Bogalecka E.: Zagadnienia teowania mazyn¹ dwutonnie zailan¹ pacuj¹c¹ jako p¹dnica w ytemie elektoenegetycznym. Pace Naukowe WSM w Gdyni, Gdynia 1997.
7. Intukcja ob³ugi tanowika z mazyn¹ dwutonnie zailan¹ P¹dnica (MDZ) jet w waunkach laboatoyjnych napêdzana albo pzez ilnik wiatowy albo pzez ilnik aynchoniczny klatkowy. Mazyna aynchoniczna mo e pacowaæ w dwóch e imach: egulacji pêdkoœci k¹towej i w e imie emulatoa ilnika wiatowego. Pzy uuchamianiu uk³adu nale y najpiew uuchomiæ ilnik napêdowy w zadanym e imie pacy a MDZ w dugiej kolejnoœci. Kolejnoœæ potêpowania: 1. Podaæ zailanie na tanowiko (pole ozdzielni n 4 i wy³¹cznik na pulpicie) 2. W³¹czyæ kompute i wy³¹cznik bezpieczeñtwa 3. Za³¹czyæ zailanie ilnika aynchonicznego i zailanie winika i tojana mazyny pieœcieniowej (pzycikami na pulpicie) 4. Uuchomiæ uk³ad teowania ilnikiem aynchonicznym. Dla ealizacji tego algoytmu nale y z poziomu konoli opeatoa wykonaæ natêpuj¹ce dzia³ania: Ade [F4] Watoœæ Funkcja 80-320 minu jet konieczny Za³¹czyæ falownik mazyny aynchonicznej pzycikiem Z z konoli 48, 52 lub pzycik M 56, lub pzycik V 84 5 9 8.2 m/ pêdkoœæ tatowa MDZ Mazyna tatuje ze teowaniem U/f i nale y bez obci¹ enia utawiæ punkt pacy odpowiadaj¹cy tatom biegu ja³owego. Pêdkoœæ 320 [ob/min] odpowiadaj¹ca tatom dla wiatu 5[m/] 1, 1 Za³¹czenie uk³adu teowania pêdkoœci¹ z obewatoem; Zadane pêdkoœci wa³u mazyny wpiuje iê pod ade 80 w [ob/min] 3 Pzejœcie na e im pacy emulato ilnika wiatowego ; mazyna pacuje w uk³adzie zadawania wyliczonego momentu Zadawanie pêdkoœci wiatu w [m/]. Aktualnie utawiona jet opcja zmiany pêdkoœci wiatu pod waunkiem zaejetowania tego poceu. 5. Uuchomienie uk³adu teowania mazyn¹ dwutonnie zailan¹ - Utawiæ pêdkoœæ wa³u mazyny na 800 [ob/min] z konoli ilnika (co odpowiada pêdkoœci wiatu 8.2[m/]). Algoytm teowania MDZ tatuje od takiej pêdkoœci. Pze³¹czanie miêdzy konolami ALT+TAB. - Z poziomu konoli opeatoa MDZ za³adowaæ pogam teuj¹cy mazyn¹ do poceoa. - Zadaj moc bien¹ i czynn¹ MDZ i wyœlij do poceoa (pzy tacie Q=-0.3, P=0). - Za³¹czyæ MDZ pzycikiem ON z konoli opeatoa. 6. Uk³ad powinien pacowaæ popawnie. Mo na ealizowaæ pogam æwiczeñ, zmieniaæ z konoli teuj¹cej ilnikiem pêdkoœæ mazyny lub pêdkoœæ wiatu a z konoli MDZ zadane watoœci mocy czynnej i bienej i ejetowaæ odpowiednie wielkoœci. Nale y pilnowaæ aby p¹d winika MDZ nie pzekoczy³ watoœci 3.8A. Ze wzglêdu na chaakteytyki ilnika wiatowego (oganiczony moment makymalny dla okeœlonej pêdkoœci wiatu) nale y w tym tybie pacy wymuzaæ niewielkie lub œwiadome zmiany zadanej mocy czynnej.
7. Pzy zatzymywaniu pocedua jet odwotna albo OFF z konoli MDZ i W z konoli ilnika. Pogam æwiczenia 1. Zapoznaæ iê i pzeæwiczyæ poceduê uuchamiania uk³adu. 2. Zapoznaæ iê z ob³ug¹ konoli opeatoa MDZ. 3. Dla zadanych pêdkoœci wa³u mazyny pawdziæ jakoœæ teowania moc¹ czynn¹ i bien¹; zaejetowaæ odpowiednie pzebiegi. 4. Okeœliæ zake pacy mazyny ze wzglêdu na p¹d winika. 5. Okeœliæ w³aœciwoœci dynamiczne zamodelowanego ilnika wiatowego. 6. Dla wybanych pêdkoœci wiatu wyznaczyæ chaakteytyki zamodelowanego ilnika wiatowego. Okeœliæ zake pacy mazyny ze wzglêdu na oganiczenie momentu zamodelowanego ilnika wiatowego. 7. Dla wybanych pêdkoœci wiatu pawdziæ jakoœæ i teowania moc¹ czynn¹ i bien¹. Zaejetowaæ odpowiednie pzebiegi, zwóciæ uwagê na zmiany pêdkoœci wa³u mazyny. 8. Zbadaæ zachowanie uk³adu teowania moc¹ pzy zmianach pêdkoœci wiatu.