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