Politechnika Rzeszowska

1

Katedra Elektrodynamiki i Układów Elektromaszynowych

Opracował: dr inż. Piotr Bogusz

Rzeszów, 5.05.2006

BADANIE NAPĘDU Z SILNIKIEM RELUKTANCYJNYM

PRZEŁĄCZALNYM (SRM)

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z budową, układem sterowania oraz sposobami
sterowania silnika reluktancyjnego przełączalnego (switched reluctance motor – SRM) oraz
sposobem kształtowania charakterystyk mechanicznych poprzez zmianę parametrów.
sterowania.

1. Opis sterownika SRM

Sterownik mikroprocesorowy SRM zastosowany w laboratorium umożliwia:

•

regulację napięcia zasilającego silnik poprzez modulację szerokości impulsów
(PWM) w zakresie od około 0 do 100% U

dc

,

•

regulację kąta załączenia

θ

on

w zakresie do –10

°

do –2,5

°

(co 0,5

°

),

•

regulację kąta wyłączenia

θ

off

w zakresie od 30

°

do 40

°

(co 0,5

°

).

Klawisze funkcyjne sterownika

•

klawisz „

∗∗∗∗

” – START – rozruch silnika,

•

klawisz „0” – STOP – zatrzymanie silnika,

•

klawisz „1”

↓

; „2”

↑

– funkcja regulacji współczynnika wypełnienia PWM,

•

klawisz „4”

↓

; „5”

↑

– funkcja regulacji kąta załączenia

θ

on

,

•

klawisz „7”

↓

; „8”

↑

- funkcja regulacji kąta wyłączenia

θ

off

,

Wyświetlacz

W zależności od aktualnie włączonej funkcji na wyświetlaczu wyświetlane są następujące

informacje:

•

współczynnik wypełnienia sygnału PWM w „%”,

•

kąt załączenia

θ

on

w stopniach,

•

kąt wyłączenia

θ

off

w stopniach,

•

prędkość obrotowa n [obr/min].

Układ zasilający
Na rysunku 1 przedstawiono schemat układu zasilającego zastosowanego w układzie
laboratoryjnym.

C

1

T

1

D

1

1

1’

D

2

T

2

2

2’

D

4

D

3

T

4

T

3

3

3’

D

6

D

5

T

6

T

5

~

M

1

Rys.1. Schemat układu zasilającego (falownika) zastosowanego w badaniach laboratoryjnych

Politechnika Rzeszowska

2

Katedra Elektrodynamiki i Układów Elektromaszynowych

Opracował: dr inż. Piotr Bogusz

Rzeszów, 5.05.2006

UWAGA !

o

Układ powinien być zasilany z zasilacza wyposażonego w funkcję ograniczenia
prądowego.

o

Na zaciski „Zasilanie” układu zasilającego nie należy podłączać napięcia
większego niż 60 V prądu stałego !

2. Dane zastosowanych maszyn

Silnik reluktancyjny przełączalny:

o

Napięcie zasilające:

U

dc

= 60 V

o

Prędkość:

n=6000 obr/min

o

Prąd pasmowy maksymalny ciągły:

I

phmaxC

= 2 A

o

Prąd pasmowy maksymalny 10-cio sekundowy:

I

phmax10s

= 3 A

o

Liczba pasm:

N

ph

=3

o

Liczba biegunów stojana:

N

s

=6

o

Liczba zębów wirnika:

N

r

=4

o

Rezystancja uzwojenia pasma stojana:

R

s

=5.2

Ω

, @20

°

C

o

Szerokość bieguna stojana:

β

s

=36

°

o

Szerokość zęba wirnika:

β

r

=31

°

o

Indukcyjność własna w położeniu niewspółosiowym:

L

u

=0.019 H

o

Indukcyjność własna w położeniu współosiowym
(w stanie nienasyconym):

L

a

= 0.082 H

Prądnica bocznikowa DC:

o

Prąd wzbudzenia:

I

f

= 3 A

o

Prąd twornika:

I

a

= 3 A

3. Program ćwiczenia

3.1.Zapoznać się z podstawowymi danymi zastosowanych w układzie maszyn

3.2.Połączyć układ wg schematu zamieszczonego na rysunku 2.

Politechnika Rzeszowska

3

Katedra Elektrodynamiki i Układów Elektromaszynowych

Opracował: dr inż. Piotr Bogusz

Rzeszów, 5.05.2006

Rys.2. Schemat układu połączeń

3.3.Ustawić na zasilaczu zasilającym silnik napięcie ok. 30 V

3.4.Uruchomić silnik przyciskiem „

∗

”, a następnie zwiększyć napięcie na zasilaczu

do 60 V

3.5.Zarejestrować przebiegi prądów i napięć pasmowych silnika:

•

dla dwóch różnych współczynników wypełnienia sygnału PWM (

ε

), przy

stałych kątach załączenia i wyłączenia (

θ

on

i

θ

off

= const)

•

dla dwóch różnych kątów załączenia

θ

on

•

dla dwóch różnych kątów wyłączenia

θ

off

3.6.Wyznaczyć ch-ki regulacyjne na biegu jałowym silnika:

•

n=f(

ε

) przy

θ

on

i

θ

off

= const

•

n=f(

θ

on

) przy

ε

i

θ

off

= const

•

n=f(

θ

off

) przy

ε

i

θ

on

= const

3.7.Wyznaczyć ch-ki mechaniczne silnika reluktancyjnego przełączalnego (n=f(T

L

),

sprawności wypadkowej (

η

=f(T

L

) oraz prądu źródła zasilającego (I

dc

=f(T

L

) dla:

•

dwóch

różnych

współczynników

wypełnienia

sygnału

PWM

(

ε

),

przy

θ

on

i

θ

off

= const

•

dwóch różnych wartości kąta załączenia, przy

ε

i

θ

off

= const

•

dla dwóch różnych kątów wyłączenia

θ

off

, przy

ε

i

θ

on

= const