Стартовая >> Оборудование >> Эл. машины >> Наладка электрических машин электроприводов

Осциллографирование токов и напряжений - Наладка электрических машин электроприводов

Оглавление
Наладка электрических машин электроприводов
Введение
Общие указания по наладке
Основные достоинства и недостатки систем управления электрических машин
Подбор технической документации, подготовка аппаратуры и рабочего места
Внешний осмотр, проверка механической части и сведения о монтаже
Измерение сопротивления и контроль изоляции обмоток
Проверка изоляции подшипников
Измерение сопротивлений обмоток при постоянном токе
Испытание электрической прочности изоляции обмоток повышенным напряжением
Пуск двигателя
Проверка механической части и правильности установки щеток машин постоянного тока
Измерение сопротивлений обмоток  машин постоянного тока
Проверка схемы соединений обмоток  машин постоянного тока
Подъем напряжения генератора постоянного тока
Пуск двигателя постоянного тока
Снятие характеристик при холостом ходе машин постоянного тока
Снятие характеристик хх и кз генератора
Испытание генераторов под нагрузкой и графическое построение характеристик
Испытание и снятие характеристик двигателей постоянного тока при различном виде нагрузок
Наладочные работы при неподвижном состоянии машины переменного тока
Пуск и снятие характеристик асинхронных двигателей
Снятие характеристик синхронных генераторов
Пуск и снятие характеристик синхронных двигателей
Область применения и перспективы развития управляющих и измеряющих машин
Электромашинные усилители
Тахогенераторы
Сельсины
Исполнительные микродвигатели
Осциллографирование токов и напряжений
Осциллографирование скорости и ускорений

Современные методы анализа переходных режимов и установившихся периодических процессов базируются на осциллографировании токов и напряжений в цепях электрических машин. Методика осциллографирования затрагивает широкий круг вопросов [Л. 39, 40]. В данном разделе приведены только начальные рекомендации по подбору, включению и градуировке осциллографических гальванометров (шлейфов), а также использованию электронных осциллографов в практике работ по наладке электрических машин.
Работа с магнитоэлектрическими — шлейфовыми осциллографами. Контролируемые токи или напряжения, измеряемые в пропорциональных им величинах — миллиамперах, вызывают поворот рамки осциллографических гальванометров. Гальванометры построены по принципу магнитоэлектрических измерительных приборов: многовитковая рамка вращается в поле постоянного магнита и угол ее отклонения линейно пропорционален величине протекающего тока. Для демпфирования рамки чувствительных гальванометров помещают в масло. Частота собственных колебаний у гальванометров типовых осциллографов лежит в пределах 500—5 000 Гц. Переходные и периодические процессы, анализируемые при наладке электрических машин, длятся обычно не менее 0,01 сек, и быстродействие гальванометров оказывается достаточным.

Осциллографирование при работе с машинами постоянного тока.

 Подбор вибраторов производится по закону Ома для постоянного тока.

При осциллографировании напряжений рекомендуется выбирать гальванометр по возможности более грубый, но с учетом имеющихся добавочных сопротивлений.


Рис. 5-13. Определение масштабов осциллограмм методом нагрузки гальванометров.
а — градуировка гальванометров для осциллографирования токов; б — то же для осциллографирования напряжений.

Небольшие токи, до 10 а, удобно осциллографировать, пользуясь набором шунтов и переключателей,
имеющихся в приставке осциллографа. При больших токах, порядка сотен и тысяч ампер, приходится использовать стандартные шунты на 45—75 мв из схемы электропривода.
Выбирая гальванометр, следует учитывать знакопеременный сигнал и неполное использование шунтов по току; напряжение, имеющееся на шунте, составляет обычно не более 10—15 мв. Достаточное отклонение (5—10 мм) при столь малом напряжении могут дать только гальванометры высокой чувствительности, например, Н135-0,6 и Н135-0,9.

При питании вибраторов от шунтов резко сказывается сопротивление подводящих проводов. Масштаб отклонения зайчиков вибраторов Г на экране и на пленке (1 мм — т а или 1 мм — п в), найденный путем расчета, рекомендуется проверить методом нагрузки от постороннего источника питания (рис. 5-13,а, б).
Для потенциального отделения измеряемого тока от гальванометра осциллографа и для увеличения сигнала могут применяться трансформаторы постоянного тока на повышенной частоте или магнитные усилители, подключаемые к шунтам.

Рис. 5-14. Градуировка гальванометров при осциллографировании переменных токов.
а — исследование цепи напряжения; б — исследование цепи тока; в —пример осциллограммы.
Осциллографирование при работе с машинами переменного тока. При осциллографировании переменных напряжений добавочное сопротивление Rд выбирается с учетом того, что отклонение гальванометра Г будет определяться не действующим, а двойным амплитудным значением измеряемого напряжения. Токи в цепях статоров машин удобно осциллографировать с помощью трансформаторов тока ТТ (рис. 5-14), во вторичной цепи которых включены обычные шунты на 3—5 а. Градуировку гальванометров цепей напряжения рекомендуется производить с помощью автотрансформатора (типа РНО-2-250), а градуировку гальванометров цепей тока — путем пропускания через шунт переменного тока от трансформатора тока ТТ.

Масштаб напряжения U (или тока I) определяется по амплитуде Н колебаний зайчиков и измеренному напряжению


Рис. 5-15. Схема фильтра для осциллографирования напряжений или токов.
Когда на одной пленке записывается несколько электрических величин и скорость пленки не превышает 50 мм/сек, накладывающиеся синусоиды затемняют друг друга. В этом случае рекомендуется выпрямить, а затем отфильтровать синусоидальные величины.

На рис. 5-15 приведена схема фильтра для осциллографирования напряжений или токов. В последнем случае фильтр присоединяется зажимами а—б к трансформатору тока ТА с ненасыщенным сердечником. Для того чтобы фильтр мало искажал регистрируемый переходный процесс, постоянная времени фильтра должна быть в 5—15 раз меньше длительности контролируемого отрезка времени. Так, например, для осциллографирования процесса ускорения двигателя, продолжающегося 0,3—1 сек, можно применить фильтр с постоянной Т= 0,02-0,1 сек. В приведенной схеме
T=R1C1+R2C2.
Приняв R0 = R1=R2= 5 ком и C1= C2 = 2 мкф, получим T=2RC=2· 5· 103· 2· 10-6 = 0,02 сек.
На рис. 5-16 приведены осциллограммы изменения тока, напряжения статора и скорости асинхронного прокатного двигателя при входе металла в валки. Осциллограммы на рис. 5-16,в и г сняты с использованием фильтров; при отсутствии фильтров (отключены конденсаторы С1 и С2) осциллограмма имеет вид, приведенный на рис. 5-16,б. Действие фильтров RC может быть рассчитано с помощью графиков, представленных на рис. 4-18.

Для более эффективного сглаживания пульсаций рекомендуется применять фильтры с двумя и более звеньями (см. рис. 5-15). Постоянная времени многозвенного фильтра Тф определяется суммой постоянных отдельных звеньев, а общий коэффициент сглаживания ζф — произведением коэффициентов каждого звена

Действие фильтров может быть определено по характеристикам затухания (рис. 5-17).

Рис. 5-16. Осциллограммы асинхронного прокатного электропривода, снятые при входе металла в валки. а — схема включения гальванометров; б — гальванометр Г1 включен через выпрямитель без фильтра; в, г — гальванометры включены через Ш-образные фильтры RC.

По горизонтальной оси, как принято при оценке фильтров, отложена относительная частота ωRС=ωТ в логарифмическом масштабе; по вертикали отложен показатель затухания

где ∆U', ∆U" — амплитуды сравниваемых пульсаций до и после фильтра.
Форму периодически повторяющихся напряжений и токов у машин переменного тока, а также периодические пульсации напряжений тахогенераторов удобно наблюдать с помощью электронного осциллографа. Малогабаритные осциллографы должны стать приборами индивидуального пользования всех наладчиков.

Рис. 5-17. Схемы фильтров и характеристики затухания.
а— однозвенный RС-фильтр; б — двухзвенный RС-фильтр; в — трехзвенный RС-фильтр; г — характеристики затухания, соответствующие схемам а, б, в.
Осциллографы с катодными трубками обладающими свойством послесвечения (сохранения следа зайчика в течение порядка 3 сек) могут быть использованы для наблюдения (и фотографирования) переходных процессов, длящихся единицы секунд, например для подбора желаемой диаграммы токов при пуске двигателя. С этой целью для контроля постоянной составляющей сигнала из работы выводится усилитель переменного тока, а время развертки увеличивается путем подключения конденсаторов. На рис. 5-18,а показана схема подачи на катодный осциллограф одновременно двух сигналов через контакты поляризованного реле типа РП5. Если катушку реле питать от источника переменного тока с частотой 50 Гц, то его контакты будут переключаться и на экране можно наблюдать сразу два переходных процесса. Примерная осциллограмма пуска двигателя, срисованная с экрана трубки типа 13ЛO36, показана на ipuc. 5-18,б; линии послесвечения состоят из отдельных точек.

Рис. 5-18. Получение кривых двух сигналов на электронном осциллографе.
а — включение контактов поляризованного реле; б — осциллограммы тока и скорости электропривода.



 
« Наименьшие номинальные мощности трехфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым и фазным роторами напряжением выше 1 кВ   Намагничивание машин постоянного тока »
электрические сети