Патент на изобретение №2348050

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МАШИН ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

(57) Реферат:

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей устройства. Устройство содержит блок задания величины частоты питающей сети, задатчик частоты по знаку, блок ограничения величины частоты, блок задания коэффициента линейной характеристики напряжения/частота и регулятор напряжения, блок задания коэффициента наклона характеристики напряжения/частота, блок ограничения величины максимального тока и регулятор ограничения максимального тока, трансформатор трехфазного переменного напряжения, выпрямитель-преобразователь трехфазного переменного напряжения в постоянное напряжение, преобразователь частоты постоянного напряжения в переменное трехфазное напряжение с регулируемой амплитудой напряжения и регулируемой частотой по принципу широтно-импульсной модуляции и обмотки статора машины, к которым подключен датчик тока, тумблер управления работой преобразователя частоты. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для послеремонтного испытания электрических машин переменного тока (двигателей и генераторов), а также для наладки вновь поступившего оборудования.

Известно устройство для испытания машины переменного тока – асинхронного двигателя, содержащее преобразователь частоты с независимой регулировкой напряжения и частоты, соединенный с обмотками испытуемого двигателя, ротор которого соединен через датчик силы с основанием, а в цепь обмоток статора подключены приборы для измерения фазного тока, частоты и активного сопротивления обмотки, при этом, по крайней мере в одну из фазных обмоток статора включен шунт, первый, из зажимов которого соединен с началом фазной обмотки, между зажимом сети и нулевым проводом подключен потенциометр, а между вторым зажимом шунта и зажимом подвижного элемента потенциометра подключен прибор для измерения напряжения. На этом известном устройстве проводят испытания асинхронных двигателей без нагрузочных машин, т.е. в неподвижном состоянии (см. описание изобретения к патенту РФ №2143121, МПК G01R 31/34, публикация 20.12.1999).

Недостатком известного устройства является ограниченные функциональные возможности.

Задачей заявляемого изобретения является расширение функциональных возможностей устройства.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Устройство для испытания машины переменного тока, содержащее последовательно соединенные блок задания величины частоты питающей сети, задатчик частоты по знаку, блок ограничения величины частоты, блок задания коэффициента линейной характеристики напряжения/частота и регулятор напряжения, блок задания коэффициента наклона характеристики напряжения/частота, подключенный ко второму входу блока задания коэффициента линейной характеристики напряжения/частота, блок ограничения величины максимального тока и регулятор ограничения максимального тока, соединенные между собой, выход регулятора ограничения максимального тока подключен к первому входу блока задания коэффициента линейной характеристики напряжения/частота и к входу регулятора напряжения, последовательно соединенные трансформатор трехфазного переменного напряжения, выпрямитель-преобразователь трехфазного переменного напряжения в постоянное напряжение, преобразователь частоты постоянного напряжения в переменное трехфазное напряжение с регулируемой амплитудой напряжения и регулируемой частотой по принципу широтно-импульсной модуляции и обмотки статора машины, к которым подключен датчик тока, выход которого соединен со входом регулятора ограничения максимального тока, тумблер управления работой преобразователя частоты, выход которого подключен к первому входу преобразователя частоты, выход регулятора напряжения подключен ко второму входу преобразователя частоты, первый вход блока задания коэффициента линейной характеристики напряжения/частота подключен к третьему входу преобразователя частоты. Это позволяет расширить функциональные возможности устройства. Сущность изобретения поясняется чертежом, где показано устройство для испытания машины переменного тока, схема функциональная блочная.

Устройство для испытания машины переменного тока содержит следующие блоки:

1 – блок задания величины частоты сети, питающей машину переменного тока – генератор или двигатель,

2 – задатчик частоты по знаку для регулирования скорости вращения вала машины переменного тока от нуля до номинальной скорости в любом направлении,

3 – блок ограничения величины частоты сети,

4 – блок задания коэффициента линейной характеристики напряжение частота питающей сети,

5 – блок ограничения величины максимального тока,

6 – регулятор ограничения максимального тока путем снижения частоты и напряжения питающей сети,

7 – регулятор напряжения в соответствии с заданным коэффициентом линейной характеристики напряжение/частота,

8 – блок задания коэффициента наклона характеристики напряжение/частота,

9 – трансформатор трехфазного переменного напряжения,

10 – выпрямитель-преобразователь переменного напряжения в постоянное напряжение,

11 – преобразователь частоты постоянного напряжения в переменное трехфазное напряжение с регулируемой амплитудой напряжения и регулируемой частотой по принципу широтно-импульсной модуляции,

12 – датчик тока в обмотках статора машины,

13 – обмотки статора машины,

14 – тумблер управления работой преобразователя 11 частоты.

Устройство работает следующим образом.

Испытуемую машину закрепляют на фундаменте и подсоединяют обмотки 13 ее статора к силовой части преобразователя 11 частоты. В напряженном состоянии напряжение на устройстве отсутствует.

Включают автоматический выключатель собственных нужд (на чертеже не показан) и автоматический выключатель (на чертеже не показан), подающий трехфазное переменное напряжение на трансформатор 9. С трансформатора 9 через выпрямитель-преобразователь 10 питание подается на преобразователь 11 частоты. Далее выполняют установку параметров испытания машины. В блоке 1 задают величину частоты сети, питающей машину. В блоке 2 задают знак (плюс или минус) частоты. В блоке 3 ограничивают величину частоты сети. В блоке 4 задают коэффициент линейной характеристики напряжение/частота питающей сети. В блоке 5 ограничивают величину максимального тока. Регулятором 6 ограничивают максимальный ток путем снижения частоты и напряжения питающей сети. Регулятором 7 напряжения поддерживают заданное напряжение в соответствии с характеристикой напряжение/частота. В блоке 8 задают коэффициент наклона характеристики напряжение/частота, при увеличении коэффициента U/f происходит изменение характеристики U/f в блоке 6, это приводит к увеличению напряжения подаваемого на обмотку статора 13 двигателя, при постоянстве частоты, в результате чего происходит увеличение магнитной индукции. Увеличение магнитной индукции происходит пропорционально увеличению напряжения, это приводит к насыщению магнитной системы двигателя 13, ток намагничивания увеличивается и как следствие растет активная составляющая тока статора. Включают тумблер 14, который своим сигналом по первому входу дает разрешение на работу преобразователя 11 частоты. При этом с преобразователя 11 частоты питание подается на обмотку машины. С выхода датчика 12 тока сигнал поступает на вход регулятора 6 ограничения максимального тока. С выхода регулятора 6 сигнал поступает на третий вход преобразователя 11 частоты, на вход блока 4 задания коэффициента линейной характеристики напряжение/частота питающей сети и на вход регулятора 7 напряжения. С выхода регулятора 7 напряжения сигнал поступает на второй вход преобразователя 11 частоты. При подаче питания на обмотки 13 статора машина работает в режиме холостого хода. Далее проводят испытания машины по утвержденной программе испытаний, воздействуя соответствующим образом на блоки 1, 2, 3,4, 5 и 8.

Остановку машины осуществляют выключением тумблера 14.

Заявленное изобретение позволяет расширить функциональные возможности устройства, позволяет провести послеремонтные испытания асинхронных электродвигателей и генераторов переменного тока широкого диапазона мощностей при малой потребляемой мощности цепей управления и снизить затраты времени на подготовку устройства к испытаниям, так как в устройстве не используется дополнительное нагрузочное устройство и исключена операция на механическое их соединение.

Формула изобретения

Устройство для испытания машины переменного тока, содержащее последовательно соединенные блок задания величины частоты питающей сети, задатчик частоты по знаку, блок ограничения величины частоты, блок задания коэффициента линейной характеристики напряжения/частота и регулятор напряжения, блок задания коэффициента наклона характеристики напряжения/частота, подключенный ко второму входу блока задания коэффициента линейной характеристики напряжения/частота, блок ограничения величины максимального тока и регулятор ограничения максимального тока, соединенные между собой, выход регулятора ограничения максимального тока подключен к первому входу блока задания коэффициента линейной характеристики напряжения/частота и к входу регулятора напряжения, последовательно соединенные трансформатор трехфазного переменного напряжения, выпрямитель-преобразователь трехфазного переменного напряжения в постоянное напряжение, преобразователь частоты постоянного напряжения в переменное трехфазное напряжение с регулируемой амплитудой напряжения и регулируемой частотой по принципу широтно-импульсной модуляции и обмотки статора машины, к которым подключен датчик тока, выход которого соединен со входом регулятора ограничения максимального тока, тумблер управления работой преобразователя частоты, выход которого подключен к первому входу преобразователя частоты, выход регулятора напряжения подключен ко второму входу преобразователя частоты, первый вход блока задания коэффициента линейной характеристики напряжения/частота подключен к третьему входу преобразователя частоты.

РИСУНКИ