CC BY
27
Рис. 2. Схема электрическая принципиальная преобразователя
Грачёв С.М., Бункин П. Я.
УНИВЕРСАЛЬНАЯ НАГРУЗОЧНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИСПЫТАНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА МОЩНОСТЬЮ ДО 10 КВТ
Невозможно создать электропривода, отвечающие определенным техническим условиям, без их испытаний под нагрузкой. Для этого применяют устройства, которые используют механические, электрические, индуктивные, противо ЭДС и другие способы создания нагрузки. Например, в качестве механического нагрузочного устройства используют различные фрикционные соединения, в которых мощность нагрузки образуется за счёт создания в основном сил трения, расходуемых на нагрев.
В электрическом нагрузочном устройстве, например бочке с водой, в которую вставлены электроды, потребляемая мощность расходуется на нагрев воды. Но для этого к валу нагружаемого электродвигателя необходимо присоединять генератор, нагружение которого питает электроды.
В индуктивном нагрузочном устройстве, например тормозе Панасенкова, нагрузка создаётся за счёт механического противодействующего момента.
При использовании нагрузки, создаваемой с помощью противо ЭДС, расходуемая энергия отдаётся в сеть двигателем нагрузочного агрегата. Данный метод требует кроме генератора, соединённого с исследуемым электродвигателем, дополнительного нагрузочного устройства, состоящего из электродвигателя и генератора, включенных встречно генератору, соединенного механически с исследуемым электродвигателем. В качестве нагрузочного устройства вместо машинного агрегата можно использовать тиристорный преобразователь, работающий в инверторном режиме.
Наилучшим, с точки зрения обеспечения всех необходимых режимов работы электропривода, является последнее нагрузочное устройство. Оно обеспечивает широкий диапазон регулирования нагрузки , является наиболее экономичным и может создавать нагрузку как в двигательном, так в генераторном и тормозном режимах, в отличии от других нагрузочных устройств.
Создание работоспособного нагрузочного устройства требует выполнения определённых расчётов и настроек. В данной работе сделана попытка создания теоретической модели подобного нагрузочного устройства, которая была рассчитана и смоделирована в программе МАТЬАВ. На рис.1 изображена схема предлагаемой модели нагрузочного устройства. В ней отображены исследуемый электродвигатель (элементы схемы \У1(р), \¥2(р), \¥3(р), №4(р), \У5(р)); нагрузочное устройство, состоящее из генератора с передаточной функцией \У9(р), тиристорного преобразователя \У12(р), регулятора тока \¥13(р), звена токовой обратной связи \¥11(р) и задатчика уровня нагрузки \¥14(р). Так как исследуемый электродвигатель и генератор сидят на одном валу, т.е. имеют одинаковую скорость
УЧгФ)
Рис. 1 Структурная схема системы управления нагрузкой двигателя
2,5 ..................................................
2
1,5
1
0,5
О 0,25 0,5 0,75
Рис.2 Характер изменения нагрузки на исследуемом электродвигателе
вращения, то внутренняя обратная связь по скорости у генератора вводится с вала электродвигателя звеном \¥10(р). Наиболее целесообразным в нагрузочном устройстве использовать ПИ-регулятор тока.
Так как характер нагрузки может быть различным, например, обеспечивать постоянную нагрузку, или создавать вентиляторный характер её изменения, то такая задача решается созданием специального задающего устройства \У14(р).
Все коэффициенты и параметры схемы определяются выбранным оборудованием и рассчитываются исходя из общей теории подчиненного регулирования при настройке на модульный оптимум.
На рис.2 показан характер изменения нагрузки на исследуемом электродвигателе. На графике видно, что за 0,01 секунды нагрузочное устройство создаёт необходимое нагружение исследуемого электродвигателя. Характер нагрузки постоянный, что показывает нормальную работу данной структурной схемы.
