задать вопрос консультанту online
Логотип компании ЭЛТЕХ

Оборудование для тестирования электроприводов

11.02.2016

Множество производителей оборудования и технических средств, выпускают технику, включающую в себя электроприводы. Это может быть как бытовая техника: холодильники, пылесосы, торговое оборудование,  так и промышленное оборудование: конвейеры, лифты, элеваторы, траволаторы и др.

В свою очередь, электроприводы могут быть  как переменного, так и постоянного тока, зачастую в сочетании со схемами-элементами цифрового управления.

Для полного тестирования выпускаемой продукции производителю лучше всего использовать  источники питания, способные работать в переключаемых режимах переменного тока (АС) и постоянного тока (DC) [1].

Типы электроприводов и области их применения

Представленные на рынке электроприводы могут быть классифицированы по принципу действия, применению или даже по мощности (в л.с.). Электроприводы постоянного тока часто используются там, где требуется постоянное управление скоростью вращения ротора, или в том случае, когда питание электропривода осуществляется исключительно от аккумуляторной батареи. Мощные двигатели постоянного тока используются на общественном транспорте, например в метрополитене. А в обычных бытовых пылесосах применяются либо бесщеточные двигатели постоянного/переменного тока, либо вентильно-индукторные.

Большое количество бытовой техники использует однофазные приводы переменного тока, но в промышленности, при больши́х мощностях, используются трёхфазные асинхронные двигатели, двигатели с фазным ротором или короткозамкнутым ротором.

В случае необходимости управления скоростью электропривода наилучшим выбором являются АС-электроприводы переменной частоты, по той причине, что современные двигатели, использующие ШИМ для регулирования скорости, являются более энергоэффективными, чем стандартные асинхронные двигатели.

Требования по тестированию электроприводов

В первую очередь, любые тесты электроприводов предполагают оценку КПД превращения электрической энергии в механическую. Кроме того, важным является  отсутствие какого-либо воздействия электропривода на электрические цепи всего устройства.

Таким образом получается, что нормы эффективности и надёжности, которые выставляют производители, отодвигают на второй план требования совместимости электропривода с другими комплектующими, подключёнными к той же сети электропитания.

Выбор правильного источника питания (ИП) для тестирования может упростить проверки электроприводов. К примеру, при запуске проверок эффективности совместно с механической нагрузкой на электропривод возможности ИП по управлению значениями напряжения и частоты позволят оценить производительность электропривода. А ИП с возможностью измерения позволит быстро и однозначно определить входную электрическую мощность при режимах работы электропривода.

При оценке эффективности работы привода необходимо понять, что спровоцировало потери энергии. Они могут быть вызваны потерями на трение, потерями в сердечнике, потерями в статоре и роторе, потерями на рассеяние мощности. Поэтому необходимо выполнить тесты по стандартам IEEE-STD-112 для многофазных асинхронных двигателей и генераторов.

Один из таких тестов-Метод C: Duplicate Machines может быть осуществлён с помощью двух источников питания, например, California Instruments  и двумя одинаковыми электроприводами и заключается в подключении сочленённых приводов к двум идентичным, но электрически никак не связанным, источникам питания. Посредством подстройки частоты одного из ИП выше или ниже рабочей частоты второго ИП осуществляется перевод одного привода в режим генератора, возвращающего часть энергии назад в сеть. Входная и выходная электрические мощности измеряются и легко рассчитываются потери в моторах. Важно не забывать, что номинальная мощность каждого ИП должна быть равна или выше мощности тестируемого привода [2].

В дополнение к измерениям потребляемой мощности и эффективности привода, также важно измерить искажения, вызываемые электроприводом. Благодаря встроенному анализу гармоник в ИП California Instruments, становится возможной наглядная визуализация гармоник тока.

Кроме вышеуказанных параметров, важными могут быть значения пускового и рабочего тока при различных нагрузках и напряжениях сети питания. К примеру, возможно определить значения тока при полной нагрузке, блокировке ротора и критическом крутящем моменте. Для электроприводов переменного тока это важно для оценки их работоспособности в различных условиях.

Заключение

           Используя источники питания California Instruments серии iX , оператор может легко изменять частоту и напряжение выходного питания, а так же задавать плавные переходы от одних значений к другим с запрограммированной скоростью изменения, используя лишь одно устройство для выполнения большого количества тестов.

Список литературы:

  1. http://www.programmablepower.com/blog/testing-electric-motor-driven-equipment;
  2. Jordan, Howard E. Energy-efficient electric motors and their application / Howard E. Jordan. – 2nd edition, ISBN 978-1-4899-1467-5.