Опис лабораторного стенду

МЕТА РОБОТИ

Аналіз та практичне дослідження механічних характеристик системи «перетворювач частоти – синхронний двигун з постійними магнітами» у статичних і динамічних режимах..

2. ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

На сьогодні найбільш енергоефективними є системи електроприводу на базі перетворювачів напруги з широтно-імпульсною модуляцією та синхронними двигунами з постійними магнітами. У синхронних машинах даного типу постійно направлене поле збудження утворюється за допомогою постійних магнітів. Синхронні машини з постійними магнітами (СДПМ) (PMSM – Permanent Magnet Synchronous Motor) не потребують зовнішньої системи збудження а і завдяки відсутності втрат на збудження мають високий ККД. Також їх надійність істотно вища, ніж в звичайних синхронних машин, в яких обмотка збудження, що обертається, і щітковий пристрій достатньо часто пошкоджуються. Конструкція синхронного серводвигуна вказана на рисунку 1.

Рисунок 1 – Повздовжній розріз синхронного двигуна з постійними магнітами

Завдяки розвитку теорії векторного керування асинхронними і синхронними двигунами в промисловості все частіше знаходять використання перетворювачі частоти, що можуть здійснювати керування синхронними двигунами з постійними магнітами без датчика положення ротора.

Опис лабораторного стенду

Стенд складається з двох основних компонентів, а саме панелі управління і електромеханічної системи взаємозв'язаних двигунів змінного струму: синхронного двигуна з постійними магнітами та двигуна постійного струму зі сталими магнітами. Вали досліджуваних машин сполучені між собою муфтою. Як датчик швидкості використовується сінусно-косінусний трансформатор, що обертається (резольвер), встановлений на валу синхронного двигуна. Панель управління електродвигунами містить перетворювач частоти 8400 Vector Topline для управління синхронним двигуном,, а також вимірювальний прилад ТРМ202 ОВЕН з універсальними аналоговими входами.

Управління перетворювачем частоти Lenze здійснюється за допомогою тумблера дозволу роботи SA1 і потенціометра RP1. Для відображення поточних параметрів роботи взаємозв'язаної системи електроприводу використовується вимірювальний прилад ТРМ202 ОВЕН. До входів приладів підключені аналогові виходу перетворювача частоти (навантаження і фактична швидкість).

При дослідженні статичних характеристик електроприводу з синхронним двигуном навантаження формується за рахунок опору ланцюга якоря двигуна постійного струму. Струм статора синхронної машини фактично визначається різницею синхронних швидкостей обертання досліджуваного і навантаження двигунів.

Лабораторний стенд має вигляд показаний на рисунку 2.

Рисунок 2. Зовнішній вигляд лабораторного стенду.

Схема електрична принципова наведена на рисунку 3.