Опис лабораторного обладнання

Визначення втрат потужності при прямому та плавному запуску насосного агрегату проводиться на базі фізичної моделі гідротранспорного комплексу, яка відображає режими та особливості роботи реальних гідротранспортних комплексів систем комунального та промислового водопостачання, циркуляційних систем, і призначена для вивчення динамічних характеристик роботи всього електромеханічного комплексу. Опис основного обладнання та його номінальні параметри наведено в лабораторній роботі № 1.

Здійснення регульованого (плавного) запуску насосного агрегату з частотно-регульованим ЕП потребує використання додаткового програмного забезпечення, а саме програмного модуля, створеного на базі середовища LabView.

На рис. 3.2 наведена блок-схема формування вхідних впливів на перетворювач частоти. ПК формує цифровий сигнал на перший АЦП/ЦАП Е14-4401 (у даному випадку – ЦАП), який перетворюється в аналоговий і надходить на вхід перетворювача частоти, а також на другий АЦП
Е14-4402. Сигнали від контрольно-вимірювальної апаратури (датчиків напруги, струмів, тиску, витрат, тахогенератора) в аналоговому вигляді надходять на Е14-4402, перетворюються в цифрові і записуються в ПК.

Запропонований програмний модуль дозволяє формувати різні форми зміни вхідного сигналу.

Рисунок 3.2 – Блок-схема формування керуючих впливів на перетворювач частоти

На рис. 3.3 наведено вікно користувача, що формує лінійний закон зміни частоти на вхід перетворювача. У правій частині вікна відбувається вибір форми вхідної частоти шляхом натиснення кнопки 1. У першому стовпчику задаються амплітудні значення частоти, у другому – часові інтервали.

Запис отриманих даних виконується за допомогою програми LGraf, особливості роботи з якою описано в лабораторній роботі № 1.

Рисунок 3.3 – Інтерфейс користувача для задання параметрів лінійного закону формування частоти

 

Порядок виконання роботи

1. Увімкнути ПК і настроїти програму LGraph.

2. Включити персональний комп'ютер, запустити і настроїти програму керування режимом роботи модуля E14-440 (АЦП-ЦАП), завантаживши відповідні коефіцієнти налаштування.

3. Перекрити засувку Z22 для запуску насоса на систему з протитиском.

4. Подати живлення у силові та керуючі ланки стенда ввімкненням автоматичного вимикача QF1.

5. Вибрати режим безпосереднього живлення насосного агрегату НА2 від ПЧ2 за допомогою тумблера SA2.

6. Запустити двигун, натиснувши кнопку К3 «׀ ».

7. Відкрити засувку Z14.

8. Виконати запис миттєвих значень струму  (датчики струму ДС3, ДС4), напруги  (датчики напруги ДН5–ДН7) у колах статора АД, тиску  (датчики тиску ДТ1, ДТ3) та витрати  (витратомір Q1) на ЕОМ. Отриманні дані зберегти у текстовому форматі.

9. Перекрити засувку Z14.

10. Вимкнути насос.

11. Запустити програму керування ПЧ (файл «Сигналы задания.exe»)

12. Налагодити параметри запуску насосного агрегату з лінійним законом наростання вхідної частоти (рис. 3.3).

13. Натиснути «Run» у програмному інтерфейсі керування ПЧ.

14. Натиснути «Запис» у програмному пакеті LGraph, відкрити засувку Z14, натиснути «Старт».

15. Виконати запис миттєвих значень струму  (датчики струму ДС3, ДС4), напруги  (датчики напруги ДН5–ДН7) у колах статора АД, тиску  (датчики тиску ДТ1, ДТ3) та витрати  (витратомір Q1) на ЕОМ. Отриманні дані зберегти у текстовому форматі.

16. Після закінчення запису даних перекрити засувку Z14.

17. Вимкнути стенд.

18. За допомогою пакета MathCad виконати обробку отриманих файлів за результатами вимірювань.

Для приведення отриманих даних до номінальних використати коефіцієнти конвертування, наведені в табл. 3.1. Номер каналу та відповідна йому величина наведені в табл. 3.2.

 

Таблиця 3.1 – Коефіцієнти конвертування

32, 347	0, 84	0, 98

 

Таблиця 3.2 – Настроювання каналів

№ каналу	Значення
1	Х1 – продуктивність,
2	Х2 – тиск у контрольній точці,
4	Х4 – вхідна напруга (робоча) (фаза В)
6	Х6 – напруга на виході перетворювача частоти (фаза В)
8	Х8 – вхідний струм (фаза В)
9	Х9 – струм на виході перетворювача частоти (фаза В)
10	Х10 – частота обертання
17	У1 – продуктивність,
18	У2 – тиск на виході насосного агрегата
19	У3 – тиск у мережі
20	У4 – вхідна напруга (фаза А)
21	У5 – вхідна напруга (фаза С)
22	У6 – напруга на виході перетворювача частоти (фаза А)
23	У7 – напруга на виході перетворювача частоти (фаза С)
24	У8 – вхідний струм (фаза А)
25	У9 – струм на виході перетворювача частоти (фаза А)
29	Y13 – тестовий сигнал

 

19. Розрахувати сумарну електричну потужність двигуна для всіх випадків:

де  – струм фази А, В і С, які протікають в обмотках статора електропривода насоса, відповідно,  – напруга фази А, В, С, прикладені до обмоток статора електропривода насоса, відповідно; струм
фази С визначається за виразом: .

20. Розрахувати потужність, що підводиться до насоса:

                           ,                                      

де ; .

21. Розрахувати гідравлічну потужність на виході насоса та гідравлічну потужність у трубопровідній мережі:

                                     ;                                               

                                                                              

де ,  – сигнали напору та продуктивності на виході насоса, на ділянці трубопровода, відповідно;  м/с² – прискорення вільного падіння;  – густина рідини.

22. Побудувати залежності , , ,  для прямого та плавного запусків насосного агрегату.

23. Розрахувати втрати потужності на елементах енергетичного канала електрогідравлічного комплексу: , , . Побудувати їх залежності для прямого та плавного запусків насосного агрегату.

24. Розрахувати втрати енергії для двох видів пуску насосного агрегату за виразом:

де  – час перехідного процесу.

25. Отримані дані занести до таблиці 3.3.

Зміст звіту

1. Титульна сторінка.

2. Мета, короткі теоретичні відомості.

3. Графіки залежностей , , , , , ,  для прямого та плавного запуску насосного агрегату.

4. Розрахувати втрати енергії при різних способах запуску НА, навести їх у таблиці 3.3.

5. Аналіз отриманих результатів. Висновки з роботи.

 

Таблиця 3.3 – Розрахункові дані

Втрати енергії	Прямий запуск НА	Плавний запуск НА
, Вт ч
, Вт ч
, Вт ч
, Вт ч

Контрольні питання.

1. Охарактеризуйте структуру енергетичного каналу електрогідравлічного комплексу.

2. За якими параметрами можливо аналізувати процеси енергоперетворення в енергетичному каналі електромеханічного комплексу?

3. Наведіть рівняння енергобалансу для енергетичного каналу електрогідравлічного комплексу.

4. Наведіть вирази для розрахунку втрат потужності на елементах енергетичного каналу ЕГК.

5. Як розрахувати втрати енергії в перехідних режимах?

6. Яким чином можливо знизити динамічні навантаження в електромеханічній системі?

7. Які рекомендації можна надати щодо формування необхідної траєкторії вхідної напруги?

Література: [3, 7, 8, 12 – 1 4 ].

Лабораторна робота № 4

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться: