Wyższa Szkoła Morska Zakład Elektrotechniki i Elektroniki Okrętowej Strona w Szczecinie

SILNIKI ASYNCHRONICZNE 1 / 4

Silnik klatkowy zasilany z przemiennika częstotliwości

1. Tranzystorowy przemiennik częstotliwości AMT-4 produkcji APATOR

Prostownik

Falownik

U

R

S

V

M

3∼

T

W

f = 50 Hz

AMT - 4

f ′ = 10 ÷ 50 Hz

U' = const

U′ = 50 ÷ 220 V

f '

Przemiennik częstotliwości AMT jest przeznaczony do płynnej regulacji prędkości obrotowej trójfazowych indukcyjnych silników klatkowych. Zachowanie stałego stosunku wartości liczbowych napięcia i częstotliwości wytwarzanych przez przemiennik (U/f = const) powoduje, że silnik pobiera taki sam prąd przy różnych prędkościach obrotowych.

Sterowanie przemiennika może być realizowane jako lokalne lub zdalne.

Przemiennik ogranicza automatycznie prąd rozruchu (tzw. „softstart”) oraz zabezpiecza silnik przed

− zanikiem trójfazowego napięcia zasilającego

− zanikiem pojedynczej fazy napięcia zasilającego

− zbyt niską wartością napięcia sieci zasilającej

− zbyt wysoką napięcia zasilającego

− przeciążeniem silnika powyżej I = 1,5 IN

− zwarciem lub doziemieniem w układzie zasilania

− przekroczeniem dopuszczalnej temperatury pracy przemiennika (85 ± 50C) Przykładowe charakterystyki mechaniczne silnika zasilanego przez przemiennik przedstawia poniższy rysunek n

fN, UN

f, U ↑

0

M

Wyższa Szkoła Morska Zakład Elektrotechniki i Elektroniki Okrętowej Strona w Szczecinie

SILNIKI ASYNCHRONICZNE 2 / 4

Silnik klatkowy zasilany z przemiennika częstotliwości 2. Schemat układu połączeń

N

L1

L2

L3

W

A

W

V

Przemiennik

start / stop

częstotliwości

AMT - 4

rewers

regulacja f

f

Hz

A

IP

Prądnica obciążająca

V

Nm

UP

A1

M

Przetwornik

M

G

GT

momentu

=

F1

F2

B2

Silnik asynchroniczny

min-1

A

badany

n

IO

A

_

+

V

UO

Robc

Wyższa Szkoła Morska Zakład Elektrotechniki i Elektroniki Okrętowej Strona w Szczecinie

SILNIKI ASYNCHRONICZNE 3 / 4

Silnik klatkowy zasilany z przemiennika częstotliwości 3. Przebieg ćwiczenia

a) Wykonać pomiary dla wyznaczenia charakterystyki mechanicznej naturalnej n = f(M) przy f = fN = 50Hz oraz charakterystyki mechanicznej sztucznej n = f(M′) przy f = f′ = 35Hz.

Przy zmianach obciążenia prądnicy hamującej (poprzez regulację rezystancji obciążającej Robc lub zmiany prądu wzbudzenia prądnicy If) mierzyć: napięcie fazowe zasilania UR , prąd IR i moc czynną fazową PR

pobierane przez przemiennik, prąd IP i napięcie fazowe UP pobierane przez silnik z przemiennika, prędkość obrotową układu n oraz moment na wale silnika MW.

b) Wykonać pomiary dla wyznaczenia charakterystyki częstotliwościowej układu f = f(UP) dla stałego momentu na wale MW = const.

c) Obliczyć:

moc dostarczoną z sieci

P3f = 3 PR

M

⋅ n

moc na wale silnika

P

W

=

W

9 5

, 5

sprawno

W

ść układu silnik - przemiennik częstotliwości η = P

P3f

P

współczynnik mocy układu silnik - przemiennik cz R

ęstotliwości

cos ϕ =

UR ⋅ IR

d) Wyniki pomiarów i obliczeń umieścić w tabeli pomiarowej wg wzoru f

UR

IR

PR

n

MW

UP

IP

P3f

PW

η

cos ϕ

UP/f

Hz

V

A

W

min-1

Nm

V

A

W

W

-

-

-

0

50

2

4

6

0

35

2

4

6

50

40

5

30

25

f) Sporządzić charakterystyki n = f (MW), cos ϕ = f (PW), η = f (PW) dla częstotliwości f = 50Hz i f = 35Hz, oraz charakterystykę f = f (UP) dla MW = const. Przykładowe przebieg charakterystyk zamieszczono na załączonych rysunkach.

Wyższa Szkoła Morska Zakład Elektrotechniki i Elektroniki Okrętowej Strona w Szczecinie

SILNIKI ASYNCHRONICZNE 4 / 4

Silnik klatkowy zasilany z przemiennika częstotliwości n

fN

f1

0

M

η

cos ϕ

1,0

η

cos ϕ

0,5

0

M

f

0

UP