Falownik wektorowy_instrukcja

SILNIK INDUKCYJNY STEROWANY
Z WEKTOROWEGO FALOWNIKA NAPIĘCIA
Rys.1. Podział metod sterowania częstotliwościowego silników indukcyjnych klatkowych
Instrukcja
1.
Układ pomiarowy.
Dane maszyn:
Silnik asynchroniczny:
PN = 2,2 kW; UN = 220/380 V; IN = 8,8/5,1 A; n = 1410 obr/min; cos ϕ = 0,8
Maszyna prądu stałego:
PN = 1,5 kW; UN = 220 V; IN = 6,5 A; nN = 2850 obr/min; If = 0,25 A
L1
L2 L3
L1
L2 L3
Miernik
parametrów
sieci 5A
L1
L2 L3
L1
L2 L3
Falownik
wektorowy
U
= const
Oscyloskop
cyfrowy
Sonda
prądowa
Sonda
napięciowa
f
U1
Dławik
silnika
V1 W1
Filtr
silnika
Sonda
napięciowa
A
A1
+
~230V
Falownik
I max = 25A
E<200V
V
-
E1
A2
A
-
+
4D
~
Atr
~230V
Rys.2. Schemat układu pomiarowego
U1
V1 W1
M
3~
G
E1
Sonda
prądowa
2. Dane falownika DV51 firmy Moeller
Dane przemiennika serii DV51
Dane elektryczne
Znamionowe napięcie pracy
Częstotliwość napięcia zasilania
Moc znamionowa wyjściowa
Metoda modulacji
Częstotliwość kluczowania
Napięcie wyjściowe
PrzeciąŜalność prądowa
Częstotliwość wyjściowa
Rozdzielczość
Granica błędu przy 25 °C ±10 °C
Moment przy rozruchu
Hamowanie prądem stałym
Obwód sterujący
Napięcia wewnętrzne
Sterujące
Definicja wartości zadanej
Przekaźnik
Styk przełączny
3-fazowe, 400 V AC (342 V -0% do 528 V +0%)
50 / 60 Hz (47 Hz -0% do 53 Hz +0%)
2,2 kW
Modulacja szerokości impulsu (PWM), sterowanie U/f
(liniowe, kwadratowe)
5 kHz (ustawienie fabryczne), moŜe być regulowana w
zakresie 2 do 14 kHz
3 AC Ue
1,5 × Ie przez 60 s w cyklu 600 s, dla odpowiedniej mocy
silnika
Zakres 0 do 400 Hz
0,1 Hz przy wartości zadanej cyfrowo, maksymalna
częstotliwość/1000 przy wartości
zadanej analogowo
Wartość zadana cyfrowo, ±0,01% maksymalnej
częstotliwości
Wartość zadana analogowo, ±0,2 % maksymalnej
częstotliwości
Od 1 Hz : 200 % i wyŜszy
0 do 100 %, zakres 0.5 do 60 Hz, czas trwania 0 do 60 s
Tranzystor hamowania Hamowanie dynamiczne z
zewnętrznym rezystorem (około 150 do 80 %)
24 V DC, maksymalnie 30 mA
10 V DC, maksymalnie 10 mA
AC 250 V, 2,5 A (obciąŜenie rezystancyjne)
AC 250 V, 0,2 A (obciąŜenie indukcyjne, cosϕ = 0,4)
AC 100 V, minimalnie 10 mA
DC 30 V, 3 A (obciąŜenie rezystancyjne)
DC 30 V, 0,7 A (obciąŜenie indukcyjne, cosϕ = 0,4)
DC 5 V, minimalnie 100 mA
Wejścia i wyjścia
Wejścia analogowe
Wyjście analogowe
Wejścia cyfrowe
Wyjścia cyfrowe
Interfejs Szeregowy
Panel obsługi (opcjonalny)
Przyciski
Wyświetlacz
1 wejście, 0 do 10 V, impedancja wejściowa 10 kΩ
1 wejście, 4 do 20 mA, impedancja obciąŜenia 250 Ω
rozdzielczość 10 bit.
1 wyjście, 0 do 10 V, maks. 1 mA
rozdzielczość 8 bit.
6 swobodnie programowalnych wejść
do 27 V DC
impedancja wejściowa 4,7 kΩ
2 wyjścia, otwarty kolektor
maksymalnie 27 V DC, 50 mA
RS 485 (Modbus RTU, do 19,2 kbit/s)
DEX-KEY-6, DEX-KEY-61
6 przycisków funkcyjnych do sterowania i parametryzacji
DV51
Czteroznakowy 7-segmentowy oraz 8 diod
sygnalizacyjnych LED
Nastawa wartości zadanej: potencjometr (dla DEX-KEY-6)
3. Pomiary w układzie zasilania silnika indukcyjnego
bezpośrednio z falownika wektorowego.
3.1. Pomiar charakterystyk mechanicznych ω = f (Mo), silnika indukcyjnego
zasilanego bezpośrednio z falownika wektorowego.
Dla kilku dwóch wartości częstotliwości wyznaczyć charakterystyki mechaniczne ω = f (Mo).
Wyniki zestawić w tabeli 1.
Tabela 1.
Lp.
n
obr/
min
Iśr
A
Uśr
V
P
W
Q
Var
S cos ϕ
VA
-
Uo
V
Io
A
Mo
ω
Nm rad/s
η
-
3.2
Wyznaczenie współczynnika mocy cos ϕ = f (Mo) i sprawności η = f (Mo) silnika
indukcyjnego zasilanego bezpośrednio z falownika wektorowego.
Dla przeprowadzonych wyŜej pomiarów i obliczeń wykreślić cos ϕ = f (Mo) i η = f (Mo),
silnika indukcyjnego zasilanego z falownika wektorowego.
3.3.
Pomiar charakterystyk regulacji ω= f (f) przy Mo = const.
Na podstawie pomiarów i obliczeń dla stałego obciąŜenia M = const. wykreślić
charakterystykę regulacji ω = f (f). Wyniki zestawić w tabeli 2.
Tabela 2.
Lp.
3.4
f
Hz
n
obr/min
ω
rad/s
Uwagi
Rejestracja przebiegów czasowych napięć i prądów.
4. Pomiary w układzie zasilania silnika indukcyjnego z
falownika wektorowego zastosowaniem dławika silnikowego.
4.1. Pomiar charakterystyk mechanicznych ω = f (Mo), silnika indukcyjnego
zasilanego z falownika wektorowego zastosowaniem dławika silnikowego..
Dla kilku dwóch wartości częstotliwości wyznaczyć charakterystyki mechaniczne ω = f (Mo).
Wyniki zestawić w tabeli 3.
Tabela 3.
Lp.
n
obr/
min
Iśr
A
Uśr
V
P
W
Q
Var
S cos ϕ
VA
-
Uo
V
Io
A
Mo
ω
Nm rad/s
η
-
4.2
Wyznaczenie współczynnika mocy cos ϕ = f (Mo) i sprawności η = f (Mo) silnika
indukcyjnego zasilanego z falownika wektorowego zastosowaniem dławika silnikowego..
Dla przeprowadzonych wyŜej pomiarów i obliczeń wykreślić cos ϕ = f (Mo) i η = f (Mo),
silnika indukcyjnego zasilanego z falownika wektorowego.
4.3
Pomiar charakterystyk regulacji ω= f (f) przy Mo = const.
Na podstawie pomiarów i obliczeń dla stałego obciąŜenia M = const. wykreślić
charakterystykę regulacji ω = f (f). Wyniki zestawić w tabeli 4.
Tabela 4.
Lp.
4.4
f
Hz
n
obr/min
ω
rad/s
Uwagi
Rejestracja przebiegów czasowych napięć i prądów.
5. Pomiary w układzie zasilania silnika indukcyjnego z
falownika wektorowego zastosowaniem filtra silnikowego.
5.1
Pomiar charakterystyk mechanicznych ω = f (Mo), silnika indukcyjnego
zasilanego z falownika wektorowego zastosowaniem filtra silnikowego.
Dla kilku dwóch wartości częstotliwości wyznaczyć charakterystyki mechaniczne ω = f (Mo).
Wyniki zestawić w tabeli 5.
Tabela 5.
Lp.
n
obr/
min
Iśr
A
Uśr
V
P
W
Q
Var
S cos ϕ
VA
-
Uo
V
Io
A
Mo
ω
Nm rad/s
η
-
5.2
Wyznaczenie współczynnika mocy cos ϕ = f (Mo) i sprawności η = f (Mo) silnika
indukcyjnego zasilanego z falownika wektorowego zastosowaniem filtra silnikowego.
Dla przeprowadzonych wyŜej pomiarów i obliczeń wykreślić cos ϕ = f (Mo) i η = f (Mo),
silnika indukcyjnego zasilanego z falownika wektorowego.
5.3
Pomiar charakterystyk regulacji ω= f (f) przy Mo = const.
Na podstawie pomiarów dla stałego obciąŜenia M = const. wykreślić charakterystykę
regulacji ω = f (f). Wyniki zestawić w tabeli 6.
Tabela 6.
Lp.
5.4
f
Hz
n
obr/min
ω
rad/s
Uwagi
Rejestracja przebiegów czasowych napięć i prądów.
6.
Sprawozdanie
W sprawozdaniu naleŜy umieścić:
1. Parametry badanego układu pomiarowego
2. Schemat pomiarowy badanego układu
3. Tabele pomiarowe.
4. Charakterystyki pomierzone zgodnie z programem ćwiczenia.
5. Zarejestrowane przebiegi czasowe.
6. Własne wnioski i spostrzeŜenia.