RU178653U1 - Стенд для испытаний асинхронных электродвигателей - Google Patents
Стенд для испытаний асинхронных электродвигателей Download PDFInfo
- Publication number
- RU178653U1 RU178653U1 RU2017114732U RU2017114732U RU178653U1 RU 178653 U1 RU178653 U1 RU 178653U1 RU 2017114732 U RU2017114732 U RU 2017114732U RU 2017114732 U RU2017114732 U RU 2017114732U RU 178653 U1 RU178653 U1 RU 178653U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- phase
- sifu
- switch
- measuring
- Prior art date
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 230000006698 induction Effects 0.000 title claims abstract description 12
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000004804 winding Methods 0.000 abstract description 7
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 abstract description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000005355 Hall effect Effects 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 241000442132 Lactarius lactarius Species 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/34—Testing dynamo-electric machines
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Tests Of Circuit Breakers, Generators, And Electric Motors (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к электротехнике и служит для проведения стендовых испытаний асинхронных электродвигателей. Стенд содержит устройство связи с объектом (УСО), коммутатор переменного напряжения, систему фазового управления (СИФУ) коммутатором, измерительные датчики тока, напряжения, устройство измерения фазного напряжения, драйвер с опторазвязкой, схему обратной связи. Драйвер с опторазвязкой соединяет СИФУ с коммутатором. Схема обратной связи следит за состоянием напряжения в фазе С и подает управляющий сигнал в СИФУ. УСО осуществляет сбор информации с измерительных датчиков тока, напряжения и устройства измерения фазного напряжения. СИФУ оснащена микроконтроллером и предназначена для пофазного подключения обмоток двигателя. Технический результат состоит в сокращении объема ручных операций, сокращении временных затрат обслуживающего персонала, увеличении пропускной способности стенда, повышении безопасности при проведении испытаний. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Полезная модель относится к области электротехники и служит для проведения стендовых испытаний асинхронных электродвигателей.
После ремонта электрические машины подвергаются испытаниям с целью проверки работоспособности и соответствия их основных параметров нормативным требованиям. ГОСТ Р 53472-2009 [1] устанавливает перечень испытаний, в том числе: определение тока и потерь холостого хода; определение тока и потерь короткого замыкания, начального пускового-вращающего момента и начального пускового тока; определение рабочих характеристик, коэффициента полезного действия, коэффициентов мощности и скольжения и другие.
Согласно ГОСТ 183-74(2001) (Пункт 3.3 Асинхронные двигатели) каждую электрическую машину следует подвергать приемо-сдаточным испытаниям после изготовления и капитального ремонта по соответствующей программе, гарантирующей соответствие этой машины ее паспортным данным. К обязательным испытаниям относятся проведение опыта холостого хода (опыт XX) и опыта короткого замыкания (опыт К.З).
Известно устройство для испытаний асинхронных электродвигателей (Пат. РФ №131199, опубл. 10.08.2013), содержащее нагружаемый асинхронный электродвигатель, блок управления, оснащенный микроконтроллером, преобразователь частоты со звеном постоянного тока, два тиристорных переключателя (ключа). Цель устройства - снижение массогабаритных характеристик, упрощение алгоритма управления устройством, расширение сферы применения.
Недостатком указанного устройства является необходимость при проведении испытаний асинхронных двигателей в механическом затормаживании вала, что ведет к увеличению объема ручных работ, времени, уменьшению пропускной способности устройства, а также является небезопасным.
Технический результат состоит в сокращении объема ручных операций, сокращении временных затрат обслуживающего персонала, увеличении пропускной способности стенда, повышении безопасности при проведении испытаний.
Для достижения указанного технического результата стенд для испытаний асинхронных двигателей содержит измерительные датчики тока, напряжения, устройство измерения фазного напряжения, устройство связи с объектом (УСО), осуществляющее сбор информации с измерительных датчиков тока, напряжения и устройства измерения фазного напряжения, коммутатор переменного напряжения, систему фазового управления (СИФУ) коммутатором переменного напряжения, драйвер с опторазвязкой, соединяющий СИФУ с коммутатором переменного напряжения, схему обратной связи следящую за состоянием напряжения в фазе С и подающую управляющий сигнал в СИФУ.
Предлагаемый стенд предназначен для испытания асинхронных электродвигателей переменного тока частотой 50 Гц, напряжением 380В с короткозамкнутыми, мощностью до 5 кВт после капитального ремонта.
Стенд позволяет производить следующие виды испытаний:
- опыт холостого хода;
- опыт короткого замыкания;
Результаты испытаний автоматически заносятся в протокол и сохраняются в электронной базе данных с возможностью вывода на печать.
Принцип работы стенда основан на том, что момент испытываемого электродвигателя зависит от квадрата напряжения, поданного на его обмотки. Следовательно, при пониженном напряжении вращающий момент снижается приблизительно в 9-15 раз в зависимости от мощности двигателя. За счет инерции вращения ротора в первые несколько периодов ротор двигателя не вращается совсем или поворачивается на величину настолько незначительную, что ей можно пренебречь. Поэтому при проведении испытаний асинхронный двигатель можно не затормаживать механическим способом. В момент пуска асинхронного двигателя при пониженном напряжении замеряют мгновенные значения токов и напряжений для каждой фазы и на их основе интегральным методом рассчитывают действующие значения.
Для обеспечения повторяемости результата, качественных измерений и корректной работы стенда необходимо, чтобы величина свободной составляющей тока всегда равнялась нулю. Для этого применяем безударный пуск электродвигателя.
Безударный пуск отличается от традиционного прямого пуска тем, что фазы двигателя включаются не одновременно, а с определенной задержкой и в определенной фазе напряжения. Результатом такого алгоритма является полное отсутствие электромагнитных переходных процессов в двигателе.
В момент наибольшего линейного напряжения между фазами В и С (фиг. 1), когда фазное напряжение в фазе А проходит через ноль, на микроконтроллер подается сигнал, после которого открываются управляемые ключи в фазах В и С и запускается «таймер», отсчитывающий 5 мс, что соответствует 90 электрическим градусам, после чего с микроконтроллера подается сигнал на открытие управляемого ключа в фазе А. В фазах С и А (фиг. 1) предусмотрены датчики, измеряющие фазный ток, в случае если значение тока превысит значение уставки, с микроконтроллера поступит сигнал на запирание ключей.
Предлагаемый стенд иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1, 2.
На фиг. 1 показан график синусоиды напряжения при включении, на фиг.2 приведена структурная схема для проведения испытаний асинхронного двигателя,
В состав стенда входят следующие (фиг. 2):
- устройство связи с объектом 1 (УСО), осуществляющее сбор информации с измерительных датчиков 2, 3, 4 тока, датчиков 5, 6, 7 напряжения и устройства 8 измерения фазного напряжения;
-система фазового управления (СИФУ) 9 коммутатором 10 переменного напряжения;
- драйвер 11 с опторазвязкой, который соединяет СИФУ 9 с коммутатором 10 переменного напряжения;
- коммутатор 10 переменного напряжения;
- три измерительных датчика 2, 3, 4 тока (ДТ), три датчика 5, 6, 7 напряжения (ДН) и устройство 8 измерения фазного напряжения;
- схема 12 обратной связи, следящая за состоянием напряжения в фазе С и подающая управляющий сигнал в СИФУ 9, и выполненная на основе компаратора.
Автоматический выключатель и источник трехфазного напряжения обозначены позицией 13;
Позицией 14 обозначен испытываемый асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором, с соединением обмоток статора «звездой».
Для обработки данных стенда используют персональный компьютер 15 (ПК), который имеет программное обеспечение (ПО), установленное на ПК 15. ПО на ПК 15 управляет работой УСО 1, который осуществляет сбор аналоговой информации с измерительных датчиков 2, 3, 4 тока, датчиков 5, 6, 7 напряжения и устройства 8 измерения фазного напряжения. ПК 15 дает команды через УСО 1 на запуск коммутатора 10 переменного напряжения. ПО осуществляет обработку полученной информации, отображает ее на мониторе и сохраняет на жестком диске (при необходимости).
УСО 1 представляет модуль E14-440, который является программно-аппаратным устройством для использования со стандартной последовательной шиной USB, предназначенной для построения многоканальных измерительных систем ввода, вывода и обработки аналоговой и цифровой информации.
Система фазового управления (СИФУ) 9 содержит микроконтроллер (МК) Atmega16 и осуществляет пофазное подключение обмоток двигателя 14, чтобы устранить апериодическую составляющую (тогда не возникают и ударные знакопеременные моменты). Сначала подключают обмотки к Uа и Ub, а потом через 90 градусов - обмотку подключают к Uc (фиг. 1). Программа начинает работать по команде от устройства 1 связи с объектом и при поступлении синхронизирующего сигнала из схемы 12 обратной связи, которая в свою очередь выдает сигнал на основе данных с измерительных датчиков 2, 3, 4 тока, датчиков 5, 6, 7 напряжения и устройства 8 измерения фазного напряжения.
Драйвер 11 с опторазвязкой обеспечивает усиление сигналов управления, поступающих из СИФУ 9, и передает их в коммутатор 10 переменного напряжения. Драйвер 11 с опторазвязкой осуществляет гальваническую развязку силовых цепей от цепей управления.
Коммутатор 10 переменного напряжения включает три схемы на силовых транзисторах (К) 101, 102, 103 IGBT(45А, 1200В) с RC- цепочками от перенапряжений.
Датчики 2, 3, 4 тока (ДГ 2, 3, 4) выполнены на эффекте Холла, измерительные датчики 5, 6, 7 напряжения (ДН 5, 6, 7) также выполнены на эффекте Холла и устройство 8 измерения фазного напряжения предназначены для сбора информации во всех трех фазах А, В, С. Выходы датчиков 5, 6, 7 напряжения согласованы с входами АЦДУСО 1.
Для работы стенд подключают к автоматическому выключателю 13, который осуществляет защиту от коротких замыканий в силовой части, с источника 13 трехфазного напряжения подается питающее напряжение на асинхронный двигатель 14 через измерительные датчики 2, 3, 4 тока, датчики 5, 6, 7 напряжения и устройство 8 измерения фазного напряжения и коммутатор 10.
Работа на стенде осуществляется следующим образом.
Сначала подключают асинхронный двигатель 14 к стенду (а точнее к коммутатору 10 и устройству 8 измерения фазного напряжения) (фиг. 2). Затем стенд подключают к источнику 13 трехфазного напряжения, подают питание на стенд и питание на обмотки двигателя 14 с помощью автоматического выключателя 13. Согласно ГОСТ Р 53472-2009 устанавливают напряжение в соответствии с проводимым испытанием (холостой ход или короткое замыкание), после чего проводят непосредственно испытания и осуществляют обработку полученных данных.
Claims (4)
1. Стенд для испытаний асинхронных электродвигателей, характеризующийся тем, что содержит измерительные датчики тока, напряжения, устройство измерения фазного напряжения, устройство связи с объектом (УСО), осуществляющее сбор информации с измерительных датчиков тока, напряжения и устройства измерения фазного напряжения, коммутатор переменного напряжения, систему фазового управления (СИФУ) коммутатором переменного напряжения, драйвер с опторазвязкой, соединяющий СИФУ с коммутатором переменного напряжения, схему обратной связи, следящую за состоянием напряжения в фазе С и подающую управляющий сигнал в СИФУ.
2. Стенд по п. 1, характеризующийся тем, что коммутатор переменного напряжения включает три схемы на силовых транзисторах IGBT (45 А, 1200 В) с RC-цепочками от перенапряжений.
3. Стенд по п. 1, характеризующийся тем, что устройство связи с объектом представляет модуль Е14-440, являющийся программно-аппаратным устройством.
4. Стенд по п. 1, характеризующийся тем, что схема обратной связи выполнена на основе компаратора.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017114732U RU178653U1 (ru) | 2017-04-26 | 2017-04-26 | Стенд для испытаний асинхронных электродвигателей |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017114732U RU178653U1 (ru) | 2017-04-26 | 2017-04-26 | Стенд для испытаний асинхронных электродвигателей |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU178653U1 true RU178653U1 (ru) | 2018-04-16 |
Family
ID=61974830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017114732U RU178653U1 (ru) | 2017-04-26 | 2017-04-26 | Стенд для испытаний асинхронных электродвигателей |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU178653U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU204810U1 (ru) * | 2020-12-09 | 2021-06-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" | Стенд для определения характеристик магнитов ротора ветрогенераторов |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201130241Y (zh) * | 2007-12-26 | 2008-10-08 | 廖仲篪 | 一种数字化电机试验站 |
| RU2442995C2 (ru) * | 2010-01-26 | 2012-02-20 | Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) | Стенд с электромагнитным нагрузочным модулем для исследования и испытания электроприводов |
| RU122781U1 (ru) * | 2012-08-06 | 2012-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО КГЭУ) | Автоматизированный стенд для исследования и испытания электроприводов |
| RU131199U1 (ru) * | 2012-10-17 | 2013-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Камчатский государственный технический университет" | Устройство для испытаний асинхронных электродвигателей |
-
2017
- 2017-04-26 RU RU2017114732U patent/RU178653U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201130241Y (zh) * | 2007-12-26 | 2008-10-08 | 廖仲篪 | 一种数字化电机试验站 |
| RU2442995C2 (ru) * | 2010-01-26 | 2012-02-20 | Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) | Стенд с электромагнитным нагрузочным модулем для исследования и испытания электроприводов |
| RU122781U1 (ru) * | 2012-08-06 | 2012-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО КГЭУ) | Автоматизированный стенд для исследования и испытания электроприводов |
| RU131199U1 (ru) * | 2012-10-17 | 2013-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Камчатский государственный технический университет" | Устройство для испытаний асинхронных электродвигателей |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU204810U1 (ru) * | 2020-12-09 | 2021-06-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" | Стенд для определения характеристик магнитов ротора ветрогенераторов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201637832U (zh) | 一种电机的电参数综合测量及处理装置 | |
| CN202433454U (zh) | 一种具有电能回馈的变频器负载测试平台 | |
| CN101207352A (zh) | 游梁式抽油机断续供电下电源软投入控制方法及控制装置 | |
| EP2607912A2 (en) | Low-voltage testing device for high-voltage frequency converter of serial superposition voltage type | |
| CN205193510U (zh) | 一种新型飞机电源系统实验平台装置 | |
| CN105226610A (zh) | 一种变压器合闸励磁涌流消除器 | |
| CN202614870U (zh) | 一种变频器负载测试系统 | |
| RU178653U1 (ru) | Стенд для испытаний асинхронных электродвигателей | |
| CN206945883U (zh) | 一种保险丝熔断测试装置 | |
| CN112557898B (zh) | 一种快速状态切换的起动发电一体化试验台及试验方法 | |
| Fyodorova et al. | Improving generators synchronization methods based on the multifunctional system implementation | |
| CN103592939A (zh) | 风电变流器系统控制板工装测试设备 | |
| CN104767441A (zh) | 电源控制系统及方法 | |
| CN104104279A (zh) | 一种变频器控制电机过励磁停机的方法及其装置 | |
| CN105281634A (zh) | 一种电机消磁方法及装置 | |
| CN209417127U (zh) | 基于fpga的同步信号检测回路 | |
| CN110554312A (zh) | 一种电机检测方法、装置及系统 | |
| CN108134541A (zh) | 一种异步电机软启动器及在其基础上的预测反馈控制方法 | |
| RU195604U1 (ru) | Стенд для автоматизированных испытаний асинхронного двигателя | |
| RU192278U1 (ru) | Стенд для испытания асинхронного двигателя | |
| CN203537288U (zh) | 基于多机组合式结构的大容量永磁同步电动机系统 | |
| Du et al. | Application of intelligent soft start in asynchronous motor | |
| Lu et al. | Research and design of a multifunctional soft starter | |
| Yufang et al. | Research and design of an intelligent liquid-state softstarter | |
| CN102751743B (zh) | 一种反应堆控制棒驱动机构的电源系统空载并车方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20180417 |