ЗАВДАННЯ. 1. Зняти і побудувати електромеханічні характеристики системи «перетворювач частоти – синхронний двигун з постійними магнітами».

1. Зняти і побудувати електромеханічні характеристики системи «перетворювач частоти – синхронний двигун з постійними магнітами».

2. Визначити значення порогів гістерезису для перемикання перетворювача частоти із струмового режиму у режим керування швидкістю.

3. Зняти динамічні характеристики при пуску синхронного двигуна на холостому ході та при максимальному навантаженні (при можливості).

4. ЗАПУСК І ПОРЯДОК РОБОТИ З СИСТЕМОЮ

Початок роботи зі стендом

1. Переконатися що автомат QF1, знаходиться у вимкненому стані (тумблер вниз);

2. Переконатись що тумблери SA1..SA5 знаходяться нижньому положенні;

3. Підключаємо зовнішній опір до клем 3, 4 лабораторного стенду, встановлюємо повзунок з положення, що відповідає максимальному опору.

4. Подаємо живлення на стенд шляхом увімкнення автомата QF1, при цьому загоряться індикатори на ТРМ 202 (АU1) та починає мерехтіти світлодіод перетворювача частоти Drive Rdy.

5. Переконатись, що ручка потенціометра RP знаходиться в крайньому лівому положенні, що відповідає нульовій швидкості;

6. Підключаємо діагностичний адаптер E94ZACUS до роз’єму CAN, USB – вхід адаптера підключаємо до персонального комп’ютера (за наявності).

7. Запускаємо програмне забезпечення L-force engineer відповідної версії, що повинна бути встановлена на комп’ютері перед початком роботи (за наявності).

8. Натискаємо кнопку New project (Upload data from system) та здійснюємо пошук підключених пристроїв за допомогою Diagnostic adapter, натискаючи кнопку Start search (за наявності).

9. Коли у списку з’являється перетворювач частоти Topline, підключаємось до нього, та скачуємо все параметри (за наявності)..

10. При правильній послідовності дій всі параметри будуть підсвічуватись жовтим кольором. Підготовку до виконання роботи завершено (за наявності)..

Зняття статичних характеристик системи «перетворювач частоти – синхронний двигун з постійними магнітами».

1. Переконуємось, що тип керування електродвигуном встановлений Sensorless PSM, а параметри вибраного двигуна відповідають підключеному (без підключення до ПЧ це є вірним);

2. Переводимо перемикач SA1 у вертикальне положення та встановлюємо 100% завдання швидкості двигуна потенціометром RP1, значення швидкості контролюється параметром на дисплеї 2 приладу AU1;

3. Шляхом переміщення повзунка підключеного опору знімаємо електромеханічну характеристику системи (5..6 точок). При цьому струм навантаження контролюється на дисплеї №1 приладу AU1;

4. Повторюємо пункти 2, 3 для 50% завдання за швидкістю;

5. При мінімальному опорі в колі навантажувальної машини знижуємо завдання за швидкістю шляхом обертання ручки потенціометру RP1 до мінімального значення, при якому може обертатися синхронний двигун.

6. Шляхом переміщення повзунка підключеного опору знімаємо 5..6 електромеханічної характеристики.

7. Перевести тумблер SA1 у нижнє положення, потенціометр RP1 крайнє ліве положення, повзунок реостата у положення мінімального опору.

8. Всі отримані дані зводимо в таблицю вигляду:

Визначення швидкості перемикання перетворювача частоти зі струмового режиму у режим стабілізації швидкості.

1. Вмикаємо тумблер SA1 при мінімальному опорі плавно обертаємо потенціометр RP1 за годинниковою стрілкою та записуємопокази дисплеїв AU1 через кожні 10% завдання швидкості. Фіксуємо значення швидкості, при якій відбувається значний спад струму, що відповідає переходу систему у режим стабілізації швидкості.

2. Зменшуємо завдання за швидкістю шляхом обертання потенціометра RP1 та записуємо дані AU1 через кожні 5% завдання швидкості. Фіксуємо значення швидкості, при якій відбувається значне наростання струму, що відповідає переходу систему у режим стабілізації струму.

3. Отримані дані звести в таблицю вигляду:

Зняття динамічних характеристики при пуску синхронного двигуна на холостому ході та при максимальному навантаженні (за наявністю адаптера).

1. На підключеному персональному комп’ютері вибираємо вкладку Data logger. На екрані з’являється вікно осцилографу на кнопки керування процесом запису. Перевіряємо, що повзунок реостата навантаження відповідає мінімальному опору.

2. Вибираємо масштаб відображення графіків у часі: Time base=1s, Sample rate=maximum.

3. Переводимо потенціометр RP1 у крайнє праве положення.

4. Натискаємо кнопку Start на екрані і після цього зразу ж переводимо тумблер SA1 у верхнє положення.

5. Отримані графіки перехідних процесів за допомогою комбінації клавіш Alt+Prtscrn копіюємо у документ формату *.doc.

6. Переводимо SA1 у нижнє положення, встановлюємо максимальне значення опору навантаження та повторюємо пункти 4, 5.

7. Вимикаємо SA1, переводимо потенціометр RP1 у крайнє ліве положення, вимикаємо автоматичний вимикач QF1, від’єднуємо адаптер діагностики від персонального комп’ютеру.

5. ЗМІСТ ЗВІТУ

1. Назва та мета лабораторної роботи.

2. Схема лабораторного стенду.

3. Отримані експериментальні дані, зведені у таблицю.

4. Графіки електромеханічних характеристик, отриманих експериментально.

5. Роздруковані графіки перехідних процесів при пуску (при знятті динамічних характеристик).

6. Висновки по роботі.

6. КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1. Поясніть відмінність роботи перетворювача частоти при нульовому сигналі завдання при різних положеннях тумблера SA1.

2. Які основні режими роботи двигуна при бездатчиковому способі керування?

3. Який спосіб захисту перетворювача частоти використаний у лабораторному стенді?

4. Поясніть необхідність використання опору RP2 у схемі?

5. Чим зумовлене спадання струму в двигуні при досягненні певної швидкості?

6. Яку функцію виконує блок BR1 при виконанні лабораторної роботи?

7. Якім електричним сигналом передається інформація на прилад AU1 про швидкість обертання та струм двигуна?

8. У який режим перейде синхронний двигун при підключенні живлення 24В до обмотки якоря двигуна постійного струму?

9. Який режим гальмування відбувається при вимкненні перемикача SA1?

7. ЛІТЕРАТУРА

1. Sensorless Field Oriented Control of a PMSM. Режим доступа: https://ww1.microchip.com/downloads/en/appnotes/01078b.pdf - свободный.

2. Sensorless PMSM Vector Control with a Sliding Mode Observer for Compressors Using MC56F8013 Режим доступа: https://www.freescale.com/files/microcontrollers/doc/ref_manual/DRM099.pdf - свободный.

3. Sensorless Field Oriented Control of 3-Phase Permanent Magnet Synchronous Motors Режим доступа: ftp: //ftp.ti.com/pub/dml/DMLrequest/Christy_FTP-10-30-12/controlSUITE/development_kits/DRV8312-C2-KIT_v128/PM_Sensorless/~Docs/Sensorless%20FOC%20of%20PMSM.pdf – свободный.

4. Edwin Kiel. Drive Solutions: Mechatronics for Production and Logistics. Springer, 10 jan. 2008 – 555p.