circuite electronice pentru comanda vitezei motoarelor ... · electronica de putere- laborator 05-...

UCV- Facultatea de A.C.E.- Catedra de Electronică şi Instrumentaţie Electronica de putere- Laborator 05- 2008

1

UNIVERSITATEA DIN CRAIOVA FACULTATEA DE AUTOMATICĂ, CALCULATOARE ŞI ELECTRONICĂ CATEDRA DE ELECTRONICĂ ŞI INSTRUMENTAŢIE Disciplina: Electronica de putere Secţia: Electronica Aplicată- ELA, Anul de studiu: IV, Semetrul : I Numele studentului: ___________________________________________________ Grupa :________________Data efectuării lucrării____________________________ Laborator 5. Circuite electronice pentru comanda vitezei motoarelor

asincrone trifazate 5.1.Se studiază funcţionarea circuitului care reglează tensiunea aplicată circuitului de control al vitezei. Testarea performanţelor circuitului se poate face fără a conecta modulul motor TY37 la platforma de laborator. -Se studiază modulul G37 şi se introduce între bornele 3 şi 4 un amperemetru de 10A sau se face scurtcircuit între aceste borne. -Se leagă bornele 29 cu 30. -Se setează comutatorul I1 pe STOP, I2 la 50Hz, P1 la 0 (La mijloc) iar potenţiometrele ACC şi DEC la valoarea minimă prin rotirea spre stânga. -Se alimentaeză modulul cu tensiunile specificate adică +/- 12Vcc/0,5A, 5Vcc/1A şi 24Vca/5A -Se conectează prima probă a osciloscopului la terminalul 30 (Intrarea semnalului de referinţă) -Se conectează a doua probă a osciloscopului la terminalul 38 (ieşirea blocului regulator de viteză SPEED REGULATOR block). Se vor conecta bornele de masă ale sondelor la masa modului. -Se modifică poziţia potenţiometrului P1 şi se observă efectele pe ecranul osciloscopului. Se va observa că ieşirea nu se modifică dacă comutatorul I1 este pe poziţia STOP. -Se trece comutatorul I1 pe poziţia START şi se observă comportarea la ieşirea blocului. Se va nota amplificarea blocului SPEED REGULATOR, care este raportrul dintre tensiunea de la ieşire şi de la intrare.Amplificarea este _____________ -Se deplasează potenţiometrul P1 spre dreapta şi spre stânga faţă de 0 ( care de fapt reprezintă schimbarea sensului de rotaţie al motorului) şi se va observa ce se întâmplă la ieşire pentru tensiuni de intrare pozitive şi respectiv negative. -Se vor repeta ultimele măsurători pentru diferite valori ale potenţiometrelor ACC şi DEC 5.2. Se studiază funcţionarea circuitului care reglează tensiunea prin aplicarea la intrare a unei tensiuni dreptunghiulare. Testarea performanţelor circuitului se poate face fără a conecta modulul motor TY37 la platforma de laborator. -Se studiază modulul G37 şi se introduce între bornele 3 şi 4 un amperemetru de 10A sau se face scurtcircuit între aceste borne. -Se conectează la intrarea 29 un semnal dreptunghiular de amplitudine +1V -1V şi de frecvenţă 0,1Hz. -Se setează comutatorul I1 pe STOP, I2 la 50Hz iar potenţiometrele ACC şi DEC la valoarea minimă prin rotirea spre stânga. -Se alimentaeză modulul cu tensiunile specificate adică +/- 12Vcc/0,5A, 5Vcc/1A şi 24Vca/5A. -Se conectează prima probă a osciloscopului la terminalul 29 (Intrarea semnalului de referinţă) -Se conectează a doua probă a osciloscopului la terminalul 38 (ieşirea blocului regulator de viteză SPEED REGULATOR block). Se vor conecta bornele de masă ale sondelor la masa modului. -Se trece comutatorul I1 pe poziţia START şi se observă comportarea la ieşirea blocului.


2

-Se conecteză a doua probă a osciloscopului la terminalul 33 şi se observă când comută ieşirea comparatorului comparativ cu semnalul de la intrare. -Se conecteză a doua probă a osciloscopului la terminalul 32 şi se observă când ieşirea comparatorului comută şi care este durata comuntaţiei. -Se conecteză o altă probă a osciloscopului la terminalul 31 şi se verifică comutarea circuitului bistabil prin studierea semnalelor de la terminalele 32 şi 33. 5.3. Se studiază funcţionarea blocului de control al cuplului –TORQUE CONTROL Testarea performanţelor circuitului se poate face fără a conecta modulul motor TY37 la platforma de laborator. -Se studiază modulul G37 şi se introduce între bornele 3 şi 4 un amperemetru de 10A sau se face scurtcircuit între aceste borne. -Se conectează la intrarea 29 un semnal dreptunghiular de amplitudine +1V -1V şi de frecvenţă 0,1Hz. -Se setează comutatorul I1 pe STOP, I2 la 50Hz iar potenţiometrele ACC şi DEC la valoarea minimă prin rotirea spre stânga. -Se alimentaeză modulul cu tensiunile specificate adică +/- 12Vcc/0,5A, 5Vcc/1A şi 24Vca/5A. -Se comută I1 pe START -Se trece osciloscopul pe modul de funcţionare X-Y, -Se conectează borna X a osciloscopului la terminalul 38( ieşirea blocului regulator de viteză) -Se conectează borna Y a osciloscopului la terminalul 23 (TORQUE CONTROL block) Se vor conecta bornele de masă ale sondelor la masa modului. - Se comută I1 pe START şi se observă liniaritatea semnalului de pe ecran. -Se conectează borna Y a osciloscopului la terminalul 24 şi se verifică că semnalul are o valoare diferită de 0. - Se conectează borna Y a osciloscopului la terminalul 20 şi se observă liniaritatea semnalului obţinut. - Se verifică care este valoarea semnalului de viteză (de la borna 38) pentru care ieşirea blocului de control al cuplului (TORQUE CONTROL) nu este constantă. 5.4. Se studiază relaţia dintre tensiunea de la ieşirea blocului regulator de viteză şi frecvenţa

de la ieşirera convertorului tensiune-frecvenţă V/F1 FCT. Testarea performanţelor circuitului se poate face fără a conecta modulul motor TY37 la platforma de laborator. -Se studiază modulul G37 şi se introduce între bornele 3 şi 4 un amperemetru de 10A sau se face scurtcircuit între aceste borne. -Se conectează borna 29 la borna 30. -Se setează comutatorul I1 pe STOP, I2 la 50Hz iar potenţiometrele ACC şi DEC la valoarea minimă prin rotirea spre stânga. -Se alimentaeză modulul cu tensiunile specificate adică +/- 12Vcc/0,5A, 5Vcc/1A şi 24Vca/5A. -Se comută I1 pe START - Se reglează din P1 tensiunea pe borna 38 la 0,5V -Se măsoară cu osciloscopul frecvenţa la terminalul 17 (ieşirea convertorului frecvenţă tensiune VF1) -Se măsoară cu osciloscopul frecvenţa la terminalul 11 care reprezintă semnalul de comandă al tranzistorului MOSFET. Se modifică tensiunea la terminalul 38 şi se măsoară frecvenţele la bornele 17 şi 11 prin complectarea valorilor în Tabelul 5.1 Tabel 5.1. Frecvenţa la ieşirea convertoarelor frecvenţă- tensiune pentru diferite tensiuni de intrare


3

Teniunea la terminalul 38 (V)

0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5

Frecvenţa la terminalul 17 (kHz)


Reglarea tensiunii la terminalul 38 se face din potenţiometrul P1. Se vor reprezenta grafic frecvenţele la ieşirile 17 şi 11 în funcţie de tensiuea de la intrare şi se verifică liniaritatea conversiei frecvenţă tensiune. 5.5. Se studiază relaţia dintre tensiunea de la ieşirea blocului regulator de viteză şi frecvenţa

de la ieşirera convertorului tensiune-frecvenţă V/F2 FCT. Testarea performanţelor circuitului se poate face fără a conecta modulul motor TY37 la platforma de laborator. -Se studiază modulul G37 şi se introduce între bornele 3 şi 4 un amperemetru de 10A sau se face scurtcircuit între aceste borne. -Se conectează borna 29 la borna 30. -Se setează comutatorul I1 pe STOP, I2 la 50Hz iar potenţiometrele ACC şi DEC la valoarea minimă prin rotirea spre stânga. -Se alimentează modulul cu tensiunile specificate adică +/- 12Vcc/0,5A, 5Vcc/1A şi 24Vca/5A. -Se comută I1 pe START - Se reglează din P1 tensiunea pe borna 38 la 0,5V. -Se măsoară tensiunea la terminalul 20 şi se complecteză cu valori în Tabelul 5.2 -Se măsoară cu osciloscopul frecvenţa la terminalul 19 care reprezintă ieşirea convertorului frecvenţă tensiune 2 şi se trec valorile în tabelul 5.2 Tabel 5.2. Tensiunea şi frecvenţa la ieşirea convertoarelor frecvenţă- tensiune pentru diferite tensiuni de intrare Teniunea la terminalul 38( V)

0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5

Tensiunea la terminalul 20 (V)


Reglarea tensiunii la terminalul 38 se face din potenţiometrul P1. Se vor reprezenta grafic tensiunea şi respectiv frecvenţa la ieşirile 20 şi 19 în funcţie de tensiuea de la intrare şi se verifică liniaritatea conversiei frecvenţă tensiune. 5.6. Analiza semnalului aplicat pe grilele tranzistoarelor MOSFET


4

Testarea performanţelor circuitului se poate face fără a conecta modulul motor TY37 la platforma de laborator. -Se studiază modulul G37 şi se introduce între bornele 3 şi 4 un amperemetru de 10A sau se face scurtcircuit între aceste borne. -Se conectează borna 29 la borna 30. -Se setează comutatorul I1 pe STOP, I2 la 50Hz iar potenţiometrele ACC şi DEC la valoarea minimă prin rotirea spre stânga. -Se alimentaeză modulul cu tensiunile specificate adică +/- 12Vcc/0,5A, 5Vcc/1A şi 24Vca/5A. -Se comută I1 pe START -Cu osciloscopul se vizualizează tensiunea de comandă a tranzistoarului MOSFET T4 respectiv la terminalul 12 - Cu osciloscopul se vizualizează tensiunea de comandă a tranzistoarului MOSFET T1 respectiv la terminalul 11 - Se verifică starea de conducţie a celor două MOSFET-uri respectiv T1 este „ON” dacă semnalul de pe grilă este LOW iar T4 este „ON” dacă semnalul de pe grilă este HIGH. - Se va măsura zona moartă în care cele 2 tranzistoare sunt OFF. -Se modifică potenţiometrul P1 şi se observă cum se modifică semnalele de ieşire DRIVE T1 şi respectiv DRIVE T2.

5.7. Analiza semnalului sinusoidal aplicat pe cele 3 faze ale motorului asincron -Se studiază modulul G37 şi se introduce între bornele 3 şi 4 un amperemetru de 10A. -Se conectează borna 29 la borna 30. -Se setează comutatorul I1 pe STOP, I2 la 50Hz iar potenţiometrele ACC şi DEC la valoarea minimă prin rotirea spre stânga. -Se alimentează modulul cu tensiunile specificate adică +/- 12Vcc/0,5A, 5Vcc/1A şi 24Vca/5A. -Se va conecta prima sondă de osciloscop la terminalul 6 ( care corespunde cu una din cele 3 faze de intrare a motorului). Tensiunea de referinţă a sondei de osciloscop este masa modului. În acest mod se poate măsura tensiunea pe una din fazele aplicate motorului -Se comută I1 pe START - Se roteşte potenţiometrul P1 până la jumătate spre dreapta sau spre stânga. - Se va observa forma de undă şi se va nota amplitudinea acesteia -Se modifică poziţia potenţiometrului P1 şi se observă efectul asupra formei de undă. - Se reglează potenţiometrul P1 spre dreapta şi apoi spre stânga alternativ simetric faţă de 0 (Acest lucru corespunbde cu schimbarea sensului de rotaţie al motorului) şi se verifică formele de undă pentru valori pozitive respectiv negative ale tensiunii de comandă. -Se repetă măsurătorile anterioare prin conectarea masei osciloscopului la borna 10 în loc de masa modului. Borna 10 este punctul de referinţă a celor 3 faze aplicate motorului. În acest mod se măsoară tensiunea de fază faţă de referinţa fazelor. - Se repetă măsurătorile anterioare prin conectarea masei osciloscopului la borna 7 în loc de masa modului. Tensiunea măsurată în acest caz este tensiuea între faze. 5.8. Analiza curentului de fază şi a curentului total absorbit de motor -Se studiază modulul G37 şi se introduce între bornele 3 şi 4 un amperemetru de 10A -Se conectează borna 29 la borna 30. -Se setează comutatorul I1 pe STOP, I2 la 50Hz iar potenţiometrele ACC şi DEC la valoarea minimă prin rotirea spre stânga. -Se alimentează modulul cu tensiunile specificate adică +/- 12Vcc/0,5A, 5Vcc/1A şi 24Vca/5A. -Se măsoară cu osciloscopul tensiunea de pe terminalele 8 şi 9.Se conectează o sondă de osciloscop la un terminal al rezistenţei R3 iar celălalt terminal la cealaltă bornă a rezistenţei R3 care este de 0,1 ohmi. O tensiune de 1V corespunde la un curent de 10A. -Se comută I1 pe START


5

- Se roteşte potenţiometrul P1 până la jumătate spre dreapta sau spre stânga. - Se va observa forma de undă şi se va nota amplitudinea acesteia -Se modifică poziţia potenţiometrului P1 şi se observă efectul asupra formei de undă. - Se reglează potenţiometrul P1 spre dreapta şi apoi spre stânga alternativ simetric faţă de 0 (Acest lucru corespunde cu schimbarea sensului de rotaţie al motorului) şi se verifică formele de undă pentru valori pozitive respectiv negative ale tensiunii de comandă. -Se repetă măsurătorile anterioare prin conectarea masei osciloscopului la borna 10 în loc de masa modului. Borna 10 este punctul de referinţă a celor 3 faze aplicate motorului. În acest mod se măsoară tensiunea de fază faţă de referinţa fazelor. - Se repetă măsurătorile anterioare prin conectarea masei osciloscopului la borna 7 în loc de masa modului. Tensiunea măsurată în acest caz este tensiunea între faze. 5.9. Se verifică liniaritatea între tensiunea de comandă şi viteza reală a motorului -Se studiază modulul G37 şi se introduce între bornele 3 şi 4 un amperemetru de 10A -Se conectează borna 29 la borna 30. -Se setează comutatorul I1 pe STOP, I2 la 50Hz iar potenţiometrele ACC şi DEC la valoarea minimă prin rotirea spre stânga. -Se alimentează modulul cu tensiunile specificate adică +/- 12Vcc/0,5A, 5Vcc/1A şi 24Vca/5A. -Se comută I1 pe START - Se reglează din P1 tensiunea pe borna 38 la 0,5V. -Se măsoară viteza motorului afişată pe blocul de afişare digitală şi se trec valorile măsurate în tabelul 5.3 Tabel 5.3. Liniaritatea vitezei motorului asincron Teniunea la terminalul 38( V)

0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5

Viteza motorului în rot/min

Reglarea tensiunii la terminalul 38 se face din potenţiometrul P1. Se vor reprezenta grafic viteza reală în funcţie de viteza prescrisă şi se verifică liniaritatea dintre viteza reală şi viteza prescrisă. 5.10. Se verifică răspunsul motorului la o tensiune de intrare de tip treaptă -Se studiază modulul G37 şi se introduce între bornele 3 şi 4 un amperemetru de 10A -Se conectează la intrarea 29 un semnal dreptunghiular de amplitudine +1V -1V şi de frecvenţă 0,1Hz. -Se setează comutatorul I1 pe STOP, I2 la 50Hz iar potenţiometrele ACC şi DEC la valoarea minimă prin rotirea spre stânga. -Se alimentaeză modulul cu tensiunile specificate adică +/- 12Vcc/0,5A, 5Vcc/1A şi 24Vca/5A. -Se conectează o sondă de osciloscop la borna 29 terminalul de referinţă -Se conectează a doua sondă de osciloscop la terminalul 38 (ieşirea blocului regulator de viteză). Referinţa celor 2 sonde este masa platformei de laborator. - Se comută I1 pe START şi se observă variaţia la ieşire -Se modifică potenţiometrele ACC şi DCC pentru a obţine o variaţia mai rapidă sau mai lentă la accelerare şi deccelerare. -Se va observa cum se comportă motorul şi cum variază curentul absorbit de acesta ( la bornele terminalului 41 la o amplitudine de 1V corespunde un curent de 1A)


6


7


8

circuite electronice pentru comanda vitezei motoarelor ... · electronica de putere- laborator 05-...

Documents