СХЕМА ИСПЫТАНИЯ АСИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ МЕТОДОМ ИХ ВЗАИМНОЙ НАГРУЗКИ

Полезная модель относится к области электротехники и может быть применена в качестве схемы испытаний асинхронных двигателей методом взаимной нагрузки.
Аналогами предлагаемого устройства являются схемы испытания асинхронных двигателей методом их взаимной нагрузки, в которых питание испытуемых двигателей производилось от инверторов, имеющих ручное управление (RU 2433419 С1, 10.11.2011). А также упрощенная схема (RU 145998 U1, 27.09.2014),
Недостатком аналогов является возможность перегрузок в схеме в процессе вывода испытуемой машины на режим нагрузки в виду ручного управления данным процессом.
Прототипом предлагаемого устройства является схема испытаний асинхронных двигателей методом их взаимной нагрузки (RU 140678 U1, 20.05.2014), которая состоит из двух однотипных преобразователей частоты, получающих питание от трехфазной сети, двух однотипных испытуемых асинхронных двигателей, механически связанных между собой посредством муфты и получающих питание от преобразователей частоты. Преобразователи частоты, используемые в схеме испытаний, состоят из неуправляемых выпрямителей, звеньев постоянного тока и управляемых инверторов. Связь преобразователей частоты реализуется с помощью шины постоянного тока, соединяющей звенья постоянного тока частотных преобразователей.
Недостатком прототипа является возможность перегрузок в схеме в процессе вывода испытуемой машины на режим нагрузки.
Целью полезной модели является повышение надежности схемы испытания асинхронных двигателей методом их взаимной нагрузки за счет исключения возможности перегрузки в процессе нагружения испытуемой машины.
Указанная цель достигается тем, что схема испытания асинхронных электродвигателей методом их взаимной нагрузки, состоящая из двух неуправляемых выпрямителей, получающих питание от трехфазной сети, двух звеньев постоянного тока, электрически связанных между собой, входы которых соединены с выходами неуправляемых выпрямителей, двух однотипных управляемых инверторов, входы которых соединены с выходами звеньев постоянного тока, муфты, механически связывающей между собой испытуемые асинхронные двигатели, получающие питание от управляемых инверторов, дополнена системой управления, выходы которой соединены с входами управляемых инверторов, а входы которой соединены с выходами следующих устройств: двух датчиков тока, входы которых соединены с выходами управляемых инверторов, датчика скорости, соединенного с роторами испытуемых асинхронных двигателей, двух вычислителей частоты питающего напряжения, входы которых соединены с выходами управляемых инверторов, и задатчика параметров сети и испытуемых асинхронных двигателей.
На фиг. представлена автоматизированная схема испытания асинхронных двигателей методом их взаимной нагрузки.
Предлагаемое устройство состоит из двух однотипных преобразователей частоты ПЧ1 и ПЧ2, получающих питание от трехфазной сети 1, муфты, механически связывающей между собой испытуемые асинхронные двигатели 11 и 12, получающие питание от преобразователей частоты. Преобразователи частоты, используемые в схеме испытаний, состоят из неуправляемых выпрямителей 2 и 3, звеньев постоянного тока 4 и 5, управляемых инверторов 6 и 7 и вычислителей частоты питающего напряжения 8 и 9. Звенья постоянного тока 4 и 5 между собой имеют электрическое соединение. Также установлен задатчик параметров сети и асинхронных двигателей 16, передающий свои данные в систему управления инверторами 10, которая получает сигналы от вычислителей частоты питающего напряжения 8 и 9, датчиков тока 13 и 14, а также от датчика скорости вращения ротора 15.
Один из двух выходов сети 1 соединен с входом выпрямителя 2, выход выпрямителя 2 соединен с входом звена постоянного тока 4, выход звена постоянного тока 4 соединен с входом инвертора 6. Выходы инвертора 6 соединены: с входом асинхронного двигателя 11, с входом вычислителя частоты питающего напряжения 8, с входом датчика тока 13. Выход вычислителя частоты питающего напряжения 8 и выход датчика тока 13 соединены с входом системы управления 10. Второй выход сети 1 соединен с входом выпрямителя 3, выход выпрямителя 3 соединен с входом звена постоянного тока 5, выход звена постоянного тока 5 соединен с входом инвертора 7. Выходы инвертора 7 соединены: с входом асинхронного двигателя 12, с входом вычислителя частоты питающего напряжения 9, с входом датчика тока 14. Звенья постоянного тока 4 и 5 между собой имеют электрическое соединение. Выход вычислителя частоты питающего напряжения 9 и выход датчика тока 14 соединен с входом системы управления 10. Роторы асинхронного двигателя 11 и 12 механически связаны друг с другом посредством муфты и вращаются с одной угловой скоростью. Датчик скорости 15 соединен с роторами асинхронных двигателей 11 и 12 для измерения их угловой скорости. Выход датчика скорости 15 соединен с входом системы управления 10. Выход задатчика параметров сети и асинхронных двигателей соединен с входом системы управления 10. Один из
двух выходов системы управления 10 соединен с входом инвертора 6, второй выход системы управления 10 соединен с входом инвертора 7.
Система автоматического управления инверторами преобразователей частот позволяет автоматизировать процесс вывода на режим нагрузки асинхронных машин при испытании методом их взаимной нагрузки, с помощью установленных вычислителей частот питающего напряжения, контролирующих частоту питающего напряжения на обмотке статора асинхронных двигателей, датчика скорости, с помощью которого контролируется скольжение асинхронной машины, датчиков тока, позволяющие избежать перегрузок сети, а также задачика параметров сети и асинхронных машин, с помощью которого вносятся номинальные параметры сети и испытуемых двигателей.
Устройство работает следующим образом. Напряжение трехфазной сети 1 подается на выпрямители 2 и 3 частотных преобразователей, после чего выпрямленное напряжение протекает через звенья постоянного тока 4 и 5, и подается на инверторы 6 и 7, после чего переменное напряжение требуемой частоты подается на асинхронные двигатели 11 и 12.
Для работы системы управления, оператором вносятся необходимые данные в задатчик параметров сети и асинхронных двигателей 16. Система управления 10 работает следующим образом. Контролируя с помощью датчиков 13, 14 ток, потребляемый двигателями, увеличивается частота вращения ротора машин, за счет синхронного увеличения частоты питающего напряжения на обоих инверторах, до номинальной. Контроль над частотой напряжения на выходе инверторов осуществляется с помощью вычислителей частоты питающего напряжения 8, 9. После выхода на режим холостого хода у второй машины плавно уменьшается частота питающего напряжения, при этом контролируется потребляемый ток. Вторая машина 12 (нагрузочная) переходит в режим генератора, а первая 11 (испытуемая) нагружается в двигательном режиме до требуемого значения скольжения (скорости вращения), контролируемого с помощью датчика скорости 15. Мощность, вырабатываемая машиной, работающей в генераторном режиме, передается машине, работающей в двигательном режиме, по звену постоянного тока.