Научно-образовательный материал

НАУЧНО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ

Методическое обеспечение лаборатории «Энергосберегающий электропривод» кафедры АЭП

Применение НОМ: учебный процесс, повышение квалификации специалистов

Автор: к. т.н., доцент кафедры АЭП,

Лаборатория «Энергосберегающий электропривод» кафедры АЭП представлена четырьмя современными стендами для исследования электроприводов постоянного и переменного тока. Данная лаборатория создана при поддержки организации , занимающейся внедрением отечественного энергосберегающего оборудования на объектах ЖКХ г. Москвы. Оборудование разработано в Московском энергетическом институте силами сотрудников кафедры Автоматизированного электропривода и фирм «Цикл+» (разработка преобразовательной техники) и Вектор» (разработка систем управления и программного обеспечения).

В состав каждого стенда входит испытуемый двигатель (асинхронный, постоянного тока, либо вентильно-индукторный), нагрузочная машина, полупроводниковые преобразователи с цифровым управлением для питания электрических машин, балластное сопротивление, необходимые элементы системы управления и датчики, персональный компьютер со встроенным цифровым осциллографом и возможностью визуализации результатов экспериментов на мониторе.

Рис.1. Внешний вид стенда лаборатории «Энергосберегающий электропривод»

 

Рис. 2. Вид панели индикации преобразователя частоты. Все преобразовательные устройства имеют свободно конфигурируемое программное обеспечение, библиотеку программно-реализованных функциональных блоков.

 

Рис.3. Структурная схема разомкнутой системы управления электроприводом, реализованная на базе свободных функциональных блоков.

 

Рис.4. Осциллограмма экспериментальных результатов работы разомкнутой системы управления электроприводом

Сотрудниками кафедры разработано адаптивное методическое обеспечение, позволяющее использовать стенды и оборудование лаборатории для целей повышения квалификации специалистов в области электротехники по ряду направлений: изучение возможностей автоматизированного регулируемого электропривода с цифровым управлением; обеспечение энергосбережения средствами регулируемого электропривода; изучение и использование рациональных энергоэффективных структур электропривода и синтеза систем управления.

Ниже, в качестве примера, приводится цикл заданий по синтезу и изучению систем управления электроприводами:

1.  Определить параметры электрических машин лабораторного стенда.

Данные, полученные в результате выполнения данного задания, будут использованы для расчета настроек контуров регулирования, настроек параметров модели двигателя в наблюдателях и вычисления момента двигателя постоянного тока в последующих заданиях.

2.  Изучить основные принципы регулирования координат электропривода постоянного тока.

Во время выполнения задания необходимо проверить на практике работу электропривода постоянного тока в замкнутых структурах систем управления. Исследуется отрицательная связь по току, положительная по скорости, комбинация связей. Настраивается контур тока, содержащий ПИ-регулятор тока, добавляется положительная связь по скорости.

3.  Типовые схемы регулируемого электропривода постоянного тока.

Исследовать на практике работу типовых схем управления электропривода постоянного тока. Исследуется двухконтурная структура подчиненного регулирования координат, система двухзонного регулирования, система «источник тока – двигатель» с регулирование скорости в канале возбуждения, система подчиненного регулирования с релейными регуляторами тока и скорости.

4.  Регулирование координат электропривода переменного тока.

Необходимо проверить на практике работу электропривода переменного тока с асинхронным электродвигателем. Исследуется скалярная система управления разомкнутая и с отрицательной обратной связью по скорости и ПИ-регулятором. Исследуется векторная система управления.