Die Versuche werden mit einer industriell gefertigten Gleichstrommaschine durchgeführt. Die Stromversorgung für die Testmaschine erfolgt aus dem Thyristordrehzahlregelgerät.
Lernziele
- Schutzmaßnahmen und elektrische Sicherheit
- Aufbau und Inbetriebnahme drehzahlgeregelter Gleichstromantriebe
- Beurteilung des Regelverhaltens
- Einsatz von Power Analyser CASSY Plus
Traditionell wird für drehzahlveränderbare Antriebe mit Thyristoren bei hoher Antriebsleistung eingesetzt. Durch Verstellung der Ankerspannung kann die Drehzahl und durch das Umpolen der Läuferspannung die Drehrichtung geändert werden. Der stromrichtergespeiste Gleichstromantrieb ist ein weitverbreiteter, geregelter elektrischer Antrieb bei hohen Leistungen. Grund dafür sind die ausgereiften, robusten und preiswerten Drehzahlregelgeräte und die hohe Regeldynamik des Gesamtsystems.
Highlights:
- Die Messungen werden mit dem Power Analyser Plus durchgeführt.
- Alle Messkanäle sind potenzialfrei und können somit frei verwendet werden.
- Alle Messungen können mit oder ohne Computer durchgeführt werden.
- Zum Schutz gegen Überhitzung ist die Ständerwicklungen der Gleichstrommaschinen mit Temperaturfühlern ausgerüstet.
- Die Testmaschinen verfügen über ein didaktisches Klemmbrett mit Aufdruck des Wicklungsschemas.
Das Power Analyser CASSY Plus ist in allen Funktionen direkt über das Display, das Drehrad und die auf dem Gerät befindlichen Tasten schnell bedienbar. Alle Einstellungen und Messergebnisse lassen sich auf dem Gerät speichern und später wieder schnell aufrufen oder einfach herunterladen.
Zusätzlich ist das Power Analyser CASSY Plus vollständig in Echtzeit über RJ45-Ethernet, W-LAN und USB-C Schnittstellen steuerbar.
Diese Schnittstellen können von folgender Software genutzt werden:
- CASSY Lab 2 für Antriebe und Energiesysteme,
- MATLAB® und LabVIEW ™
- Lab Docs Editor Advanced
Für die lokale Medienanbindung von mindestens vier Endgeräten gleichzeitig stehen folgende integrierte Server im Power Analyser CASSY zur Verfügung.
Näheres entnehmen Sie den Produktdaten 727110 oder 727111 Power Analyser CASSY Plus.
Die Ausstattung eignet sich gleichermaßen für Schülerversuche im Labor mit Niederspannung von 90/156 V Drehstrom und - bei fahrbarem Versuchsstand - für die Lehrerdemonstration im Klassenzimmer. Die Durchführung der Versuche erfolgt nach Handbuch.
Als Zielgruppe werden Auszubildende der gewerblichen Wirtschaft und Studenten der Fachrichtung Elektromaschinenbau angesprochen. Der Kurs bietet Versuche auf mittlerem Niveau für die Berufsschule und erlaubt gleichzeitig die notwendigen Einsichten in das Maschinenverhalten für eine wissenschaftliche Interpretation in der Bachelorausbildung. Durch die Medienanbindung sind die Versuche für die Demonstration in der Klasse oder einem Hörsaal geeignet.
In folgenden Ausstattungen gibt es noch erweiterte Versuche mit gesteuerten Gleichrichtern und einer Gleichstrommaschine durchgeführt:
- E2.4.2.1 Ungesteuerte / gesteuerte Gleichrichterschaltungen
- E2.5.2.2 Vierquadrantenbetrieb einer Gleichstrommaschine mit einer IGBT H-Brückenschaltung
- E2.5.4.5 Betriebsverhalten von drehzahlvariablen Gleichstrommaschinen unter Last
- E2.6.2.1 DC-Servo mit industrieller Gleichstrommaschine
Themen
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Regelung eines Mehrquadrantenantriebs
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Einführung in die Aufgabenstellung
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Analyse der Regelstrecke
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Analyse des Stellgliedes Stromrichter
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Optimierung des Stromregelkreises
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Aufnahme der Ankerkreiskonstanten
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Adaption des Stromreglers
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Einstellung der Strombegrenzung
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Optimierung des Drehzahlregelkreises
- Inbetriebnahme des TDR im ersten Quadranten
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Einstellung der Gleich- und Wechselrichtertrittgrenze
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Aufnahme der Stromrichtersteuerkennlinie
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Bestimmung der Ankerkreiskonstanten
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Aufnahme der Übergangsfunktion der Regelgröße Ankerstrom
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Aufnahme der Übergangsfunktion der Regelgröße Ankerstrom mit adaptivem Regler / ohne adaptiven Regler
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Umschaltung des Stromrichters
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Einstellung der Strombegrenzung
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Bestimmung der Integrierzeit des Antriebs
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Bestimmung der Übergangsfunktion der Regelgröße Drehzahl
- Aufnahme des Umschaltdiagramms
