4. Работа в лаборатории.

4.1. Описание лабораторной установки, назначение оборудования.

Схема лабораторной установки приведена на рис.3.3, она аналогична схеме в работе №1. Питание двигателя последовательного возбуждения (ИМ) осуществляется от нерегулируемого источника постоянного тока 220 В через автоматический выключатель АВ1, а НМ – от сети переменного тока 380 В через автоматический выключатель АВ2. Разница между схемами состоит в том, что обмотка возбуждения включена последовательно с якорем и изменен способ подключения сопротивления R_ШпереключателемS3.

Из-за мягких характеристик двигателя последовательного возбуждения при малых нагрузках скорость может превысить допустимые пределы. Поэтому для снятия механических характеристик ИМ не только в двигательном, но и в тормозных режимах приводному преобразователю MOVIDRIVEзадан режим регулирования скорости.

Испытуемая машина. Напряжение на якорь двигателя подается через

контакты магнитного пускателя К1 после его срабатывания. Для снятия характеристик используются сопротивления, включенные последовательно (R_П) и параллельно (R_Ш– шунтирующее) якорю. Заданные значения сопротивленийR_П иR_Шустанавливаются соответственно переключателямиS1 иS2 согласно таблицам 3 и 4, приведенным в п.2.5. ПереключателемS3 задается способ шунтирования – якоря или двигателя. Три амперметра необходимы для измерения токов в схемах шунтирования, в других опытах измеряется только ток якоряI_Я.

Рис.3.3. Схема лабораторной установки.

Нагрузочная машина. Вентильный двигатель (НМ) имеет встроенный датчик скорости (ДС), показания которого в об/мин используются при снятии характеристик. Благодаря приводному преобразователюMOVIDRIVEмомент, развиваемый нагрузочной машиной, пропорционален измеряемому и отображаемому на дисплее КП току статораI₀ : М =к_м·I₀, где: к_м= 2,27 Нм/А.

Приводной преобразователь.Управление преобразователем осуществляется с отдельного пульта ПУ. После включения АВ1 преобразователь производит внутреннее тестирование и установку параметров, что отображается цифрами 8 – 0 на его семисегментном индикаторе, а после их окончания появляется цифра 1 и надпись «contr.INHIBIT» на экране дисплея клавишной панели (КП), расположенной на корпусе преобразователя. Для работы преобразователя его необходимо разблокировать включением тумблераDI00 – на индикаторе появляется цифра «5»: режим работы – регулирование скорости, ее величина задается потенциометром «Setpoint1».

При работе НМ на экране дисплея клавишной панели отображается

и

750 rpm

1,25 Amp

SPEED CONTROL

нформация: текущие значения частоты вращения в

об/мин (rpm) и тока в А (Amp), а также режим работы –

регулирование скорости (SPEEDCONTROL), как это

показано на рисунке справа.

2. Подготовка к работе.

1. Включить автоматические выключатели АВ1 и АВ2.

2. Установить переключатели: S1 в положение 7– «30 Ом»; S2 в положение 1 – «Выкл»; S3 в положение 2 – «Якорь».

2. Пуск машин выполняется в следующей последовательности.

Нажатием зеленой кнопки на корпусе пускателя К запустить двигатель с добавочным сопротивлением R_П для ограничения пускового тока. Затем нажатием красной кнопки на корпусе пускателя отключить двигатель и при его остановке определить направление вращения (по часовой стрелке).

После этого запускается нагрузочная машина. Для этого: включением тумблера DI 00 разблокируется преобразователь, а затем потенциометром «Setpoint 1» устанавливается скорость 1000 ÷ 1200 об/мин в том же направлении вращения (по часовой стрелке).

Снова запустить испытуемый двигатель. Обе машины вращаются в одном направлении. Такая последовательность необходима для согласованного пуска машин и ограничения скорости двигателя при малых нагрузках.

После этого лабораторная установка готова к проведению экспериментов.

2. Снятие механических характеристик. Механические характеристики

снимаются в следующем порядке. Сначала потенциометром «Setpoint1» следует задать максимальное значение скорости (1500 об/мин) – начальную точку кривой. Затем уменьшать скорость, следя за тем, чтобы ток якоряI_Яне превысил 6 А – ограничение по току якоря (1,6 ·I_ЯН).

1. Естественная механическая характеристика. После пуска двигателя переключательS1 установить в положение «8» – двигатель переходит на естественную характеристику. Потенциометром «Setpoint1» уменьшать скорость, записывать значения скорости (n) и тока (I₀) НМ с дисплея КП, а также по приборам – токаI_Яи напряженияU_Яякоря двигателя. Данные опыта заносятся в Таблицу 7:

Таблица 7

UЯ	IЯ	n	I0
В	А	об/мин	А

4.3.2. Искусственные характеристики с добавочным сопротивлением в цепи якоря. Заданные значения сопротивлений R_П1 и R_П2 устанавливаются переключателем S1. При снятии искусственных характеристик возможен переход ИМ из двигательного режима в режим противовключения, что сопровождается изменением направления вращения якоря. При этом скорость достаточно изменять до – 500 об/мин.

4.3.3.Искусственные механические характеристики для схемы с шунтирова-

нием якоря сопротивлением R_Ши последовательным сопротивлениемR_П.

Для снятия механических характеристик необходимо установить переключатель S3 в положение «2 – шунтирование якоря двигателя», переключателемS1 установить заданное значение сопротивленияR_П, а переключателемS3 – заданное значение сопротивленияR_Ш. При снятии этой характеристики кроме тока якоряI_Янужно записывать токи возбужденияI_Пи шунтирующей цепиI_Ш. Снимать механическую характеристику нужно как при встречном, так и при согласном включении ИМ и НМ. При согласном включении тока якоря ИМ может достичь значенияI_Я = 0, которое соответствует скорости идеального холостого хода - границе между двигательным режимом и режимом рекуперативного торможения. При этом потери в агрегате полностью покрываются НМ. При дальнейшем увеличении скорости ИМ перейдет в режим рекуперативного торможения, что сопровождается изменением направления тока якоря. В двигателях последовательного возбуждения работа в этом режиме возможна только в схеме шунтирования. При встречном включении ИМ работает в режимах: сначала двигательном, а затем противовключения.

4. Механические характеристики в режиме динамического

торможения. Для перевода двигателя в этот режим необходимо: 1) нажатием красной кнопки на пускателе К отключить двигатель от источника питания; 2) переключательS3 установить в положение «1 – шунтирование двигателя»; 3) переключателемS2 установить заданное значение сопротивления (сначалаR_Т1, а затемR_Т2).

Так как двигатель отключен от сети, то для создания момента необходимо, чтобы произошел процесс его самовозбуждения. Он возникает при вращении якоря за счет остаточного магнитного потока. Поэтому необходимо сначала разогнать двигатель до максимальной скорости (1500 об/мин), а затем снимать характеристику, уменьшая скорость, так же, как это делалось ранее. Следует убедиться в том, что самовозбуждение происходит только при таком направлении вращения, при котором знак ЭДС и направление тока возбуждения таковы, что создаваемый ими поток совпадает с направлением остаточного магнитного потока. При другом направлении вращения самовозбуждения не происходит.