4.2. Описание лабораторного стенда
Лабораторная работа выполняется на стенде № 3, который позволяет изучить способы плавного регулирования напряжения тяговых двигателей ЭПС постоянного и переменного тока.
На лицевой панели стенда изображены электрические схемы электровозов постоянного и переменного тока с плавным регулированием (рис. 4.4).
Рис. 4.4. Схема исследования плавного регулирования напряжения
тяговых двигателей электровозов переменного тока
Исследуемая в лабораторной работе схема электровоза переменного тока включает в себя трансформатор TV, вторичная обмотка которого поделена на три секции с напряжением ΔU, ΔUи 2ΔU. Выводы секций подключены к выпрямительно-инверторному преобразователю (ВИПу), включающему в себя восемь тиристорных плеч (VS1 –VS8). Выпрямленное напряжение поступает с ВИПа на тяговый двигатель М3, в цепь которого включены сглаживающий реакторLи быстродействующий выключательQF2. Для перевода схемы в режим рекуперативного торможения в цепи предусмотрен переключательQS. При включенном состоянии коммутационных аппаратов загораются соответствующие световые индикаторы на схеме.
Для исследования процессов, протекающих в электрических цепях, стенд оснащен измерительными приборами (вольтметром PV3 и амперметром РА3). На схеме выведены контрольные точки Х1 – Х14 для подключения осциллографа. На панели стенда находится цифровой индикатор, показывающий частоту вращения тяговых двигателей.
Включение питания стенда выполняется кнопочным переключателем «Сеть». Выбор исследуемой схемы плавного регулирования ЭПС переменного (постоянного) тока и режима работы (тяга или торможение) осуществляется соответствующими переключателями, расположенными в правой нижней части лабораторного стенда. Здесь же расположены регуляторы для управления преобразователями стенда. При включении стенда, выборе исследуемой схемы и режима работы все регуляторы должны находиться в нулевом положении (повернуты против часовой стрелки до упора).
4.3. Порядок выполнения работы
1) Ознакомиться с преимуществами и недостатками плавного регулирования напряжения тяговых двигателей ЭПС переменного тока, со способами плавного регулирования на электровозах переменного тока [1, 5, 8].
2) Изучить исследуемую электрическую схему, представленную на лабораторном стенде, назначение отдельных ее элементов. Ознакомиться со средствами управления лабораторным стендом, расположением и назначением измерительных приборов.
3) Внимание! При выполнении данного пункта необходимо строго соблюдать правила техники безопасности. Все переключения лабораторного стенда следует производить только под руководством преподавателя.
Исследовать плавное регулирование напряжения тяговых двигателей электровоза переменного тока на лабораторном стенде в следующем порядке:
включить питание стенда. Перед включением необходимо убедиться в том, что все три регулятора стенда находятся в нулевом положении;
выбрать режим работы исследуемой схемы электровоза переменного тока, включив переключатель «ЭПС переменного тока» в положение «Тяга» (переключатель «ЭПС постоянного тока» может находиться в любом положении»);
поворачивая «Регулятор тока открытия тиристоров ВИПа», осуществить пробный пуск двигателей в пределах первой зоны регулирования. Запрещается резко крутить регулятор управления;
изменяя выпрямленное напряжение, произвести разгон двигателей до наибольшей частоты вращения, в процессе которого необходимо снять показания приборов PV3 и РА3 на границах зон регулирования. Полученные данные оформить в виде табл. 4.1;
Таблица4.1
Алгоритм работы плеч выпрямительно-инверторного
преобразователя электровоза
|
Зона регулирования |
Полу-период U2 |
Номер работающего плеча ВИПа |
Показание прибора | ||||||||
|
VS1 |
VS2 |
VS3 |
VS4 |
VS5 |
VS6 |
VS7 |
VS8 |
PV3, В |
PA3, А | ||
|
Первая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||
|
Вторая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||
|
Третья |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||
|
Четвертая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||
Примечание: ○ – сигнал, не регулируемый по фазе (угол α0 = 0); ● – сигнал, регулируемый по фазе (угол α).
произвести разгон двигателей, в процессе которого исследовать осциллограммы
напряжения на двигателе М3 (в точках Х11 и Х14);
напряжения на тиристоре VS8 (Х6 и Х13);
тока двигателя М3 (Х10 и Х11);
тока тиристора VS8 (Х13 и Х14);
возвратить регулятор управления в нулевое положение, отключить исследуемую схему и питание стенда.
4) Определить и указать в табл. 4.1 плечи ВИПа, работающие в пределах зон регулирования, используя исследуемую электрическую схему и полученные значения выпрямленного напряжения. При этом следует учитывать два сигнала управления: не регулируемый по фазе α0= 0 и регулируемый по фазе α.
5) Построить на отдельном рисунке диаграмму изменения напряжения двигателя по зонам регулирования по данным табл. 4.1.
6) Изобразить на отдельном рисунке осциллограммы выпрямленного напряжения на двигателе Udна всех зонах регулирования. На осциллограммах для каждого момента времени указать номера работающих плеч выпрямительно-инверторного преобразователя.
7) Дать заключение о преимуществах способа регулирования напряжения тяговых двигателей, исследованного в работе.