Перечень электрооборудования и аппаратуры

Обозна- чение	Наименование	Тип	Параметры
1	2	3	4
Gl	Трехфазный источник питания	201	400 В ~; 16 А
G2	Источник питания двигателя постоянного тока	206	0...250В;5 А (якорь) 200 В -; 1 А (возбуждение)
G3	Машина постоянного тока	101.1	90 Вт; 220 В, 0,76 А (якорь) 220 В (возбуждение)
G4	Преобразователь угловых перемещений	104	6 выходных сигналов
Ml	Машина переменного тока	102.1	50 Вт; 230 В ~; 1500 мин-1
Al	Блок однофазных трансформаторов	325.1	3х80 ВА; 240, 230, 220, 133, 127, 115/240, 230, 220, 133, 127, 115 В
A2	Трехполюсный выключатель	301	400 В ~; 10 А
A3	Реостат для цепи ротора машины переменного тока	307	3x0. ..20 Ом; 2 А
A4	Активная нагрузка	306.1	3x0... 50 Вт; 220В
A5	Блок датчиков тока и напряжения	402.1	3 измерительных преобра-зователя "ток-напряжение" 1,5 А/3 В; 3 измерительных преобразователя "напряжение-напряжение" 600В/3В
A6	Коннектор	330	8 аналог. дифф. входов; 2 аналог. выхода; 8 цифр. входов/выходов
1	2	3	4
A7	Персональный компьютер	310	IBM-совместимый Windows 98, монитор, мышь, клавиатура, плата сбора информации PCI 6024E
PI	Указатель частоты вращения	506.1	2000... 0... 2000 мин-1
P2	Измеритель мощностей	507.1	100...0...100Вт; 200...0...200Вт 400... 0... 400 Вт; 100...0...100 вар;200...0...200 вар 400...0...400 вар; 220В
Р3, Р4, P5,P6	Мультиметр	501	0... 1000 В; 0...10А; 0...20МОм

5 Собрать схему для снятия характеристик электропривода. Схему представить преподавателю для проверки. Выполнить эксперименты.

6 Указания по проведению экспериментов

6.1 Убедитесь, что устройства, используемые в экспериментах, отключены от сети электропитания.

6.2 Соберите электрическую схему соединений тепловой защиты машины переменного тока.

6.3 Соедините гнезда защитного заземления устройств, используемых в эксперименте, с гнездом "РЕ" источника G1.

6.4 Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений (рис. 1.1, 1.2).

6.5 Переключатели режима работы источника G2 и выключателя А2 установите в положение РУЧН.

6.6 Регулировочные рукоятки источника G2, реостата A3 и активной нагрузки А4 поверните против часовой стрелки до упора.

6.7 Установите переключателями в блоке А1 номинальные напряжения трансформаторов: первичные « 220 В», вторичные « 230 В».

7 Определение координат и параметров электропривода в статическом режиме

7.1 Частоту вращения n [мин^-1] двигателя Ml измеряйте с помощью указателя Р1.

7.2 Активную и реактивную мощности, потребляемые двигателем Ml, измеряйте с помощью измерителя Р2.

3. Ток якоря генератора G3 и ток статора двигателя Ml измеряйте соответственно амперметрами Р3 и Р4.

4. Линейное напряжение статора двигателя Ml измеряйте вольтметром Р5.

7.5 Напряжение на выходе ЯКОРЬ источника G2 измеряйте его вольтметром.

7.6 Напряжение якоря нагрузочного генератора G3 измеряйте вольтметром Р6.

8 Определение статической механической характеристики двигателя

8.1 Включите источник G1. О наличии напряжений фаз на его выходе должны сигнализировать светящиеся лампочки.

8.2 Осуществите пуск двигателя Ml включением выключателя А2.

8.3 Включите выключатель СЕТЬ и нажмите кнопку ВКЛ источника G2.

8.4 Вращая регулировочную рукоятку источника G2, установите напряжение на выходе ЯКОРЬ равным 220 В.

5. Вращая регулировочные рукоятки нагрузки А4, изменяйте ток якоря I_а генератора G3 и заносите показания амперметра РЗ, вольтметра Р6 и индикатора Р1 в таблицу 1.2.

Таблица 1.2

Механическая характеристика асинхронного двигателя

Опытные данные			Расчетные данные
Iа,А	Ua,В	n,мин-1	M,Н м	, с-1

8.6 По завершении эксперимента у источника G2 поверните регулировочную рукоятку против часовой стрелки до упора и нажмите кнопку ОТКЛ. Отключите выключатель А2 нажатием на кнопку ОТКЛ. и источник G1 нажатием на кнопку - гриб. Отключите выключатели СЕТЬ источника G2 и выключателя А2.

5. Используя данные таблицы 1.2, вычислите значение вращающего момента на валу двигателя, М Нм, по эмпирической формуле:

, (1.1)

где U_a – напряжение на якоре нагрузочного генератора, В ;

I_a – ток якоря нагрузочного генератора, А ;

n – скорость двигателя, мин^-1.

Вычислите угловую скорость двигателя,  с^-1, по формуле:

, (1.2)

где n – скорость двигателя, мин^-1

Результаты расчета занести в таблицу 1.2

5. Постройте механическую характеристику  = f (М) двигателя.

9 Регулирование скорости вращения двигателя изменением сопротивления реостата в цепи ротора

9.1 Выполните пункты 8.1, 8.2, 8.3, 8.4

9.2 Изменяя положение регулировочных рукояток нагрузки А4, установите ток якоря генератора G3 равным 0,5 А и поддерживайте его в ходе эксперимента.

9.3 Посредством регулировочных рукояток реостата A3, изменяйте его сопротивление R и заносите значения последнего и показания указателя Р1 в таблицу 1.3.

Таблица 1.3

Регулировочная характеристика электродвигателя  = f (R)

Опытные и расчетные данные
R, Ом	n, мин-1	,с-1

9.4 По завершении эксперимента у источника G2 поверните регулировочную рукоятку против часовой стрелки до упора и нажмите кнопку ОТКЛ. Отключите выключатель А2 нажатием на кнопку ОТКЛ. и источник G1 нажатием на кнопку - гриб. Отключите выключатели СЕТЬ источника G2 и выключателя А2.

5. Используя данные таблицы 1.3, вычислите значения скорости  двигателя по формуле (1.2) и занесите полученные результаты в таблицу 1.3.

9.6 Постройте характеристику  = f (R) двигателя.

10 Определение координат и параметров электропривода в переходном режиме

1. Приведите в рабочее состояние персональный компьютер А7. Войдите в каталог С:/Программное обеспечение учебного лабораторного комплекса «Электротехника и основы электроники»\Осциллографы и откройте прикладную программу "Панель виртуальных графопостроителей и цифровых индикаторов".

2. Установите продолжительность работы панели путём задания "числа сканирований" и "скорости сканирования".

3. Выберите из меню видов тока "Переменный ток".

4. Запустите программу "Панель виртуальных графопостроителей и цифровых индикаторов" нажатием кнопки Run, прежде чем начнётся интересующий переходный процесс.

5. По завершении работы программы наблюдайте зависимости от времени скорости, тока статора и момента двигателя на экране виртуального графопостроителя и определите их величины в интересующие моменты времени путём сканирования с помощью цифровых индикаторов.

11 Определение динамической механической характеристики двигателя

11.1 Приведите в рабочее состояние персональный компьютер А7. Войдите в каталог С:\Программное обеспечение учебного лабораторного комплекса «Электротехника и основы электроники»\Осциллографы и откройте прикладную программу "Панель виртуальных графопостроителей и цифровых индикаторов".

11.2 Установите продолжительность работы панели путём задания "числа сканирований" и "скорости сканирования".

3. Выберите из меню видов тока "Переменный ток".

4. Запустите программу "Панель виртуальных графопостроителей и цифровых индикаторов" нажатием кнопки Run, прежде чем начнётся интересующий переходный процесс.

5. По завершении работы программы наблюдайте механическую характеристику =f(М) двигателя на экране виртуального графопостроителя и определите координаты её точек в интересующие моменты времени путём сканирования с помощью цифровых индикаторов.

12 Составить отчет и сделать вывод о проделанной работе.

Теоретические положения

В зависимости от исполнения ротора различают асинхронные двигатели (АД) с фазным ротором (с контактными кольцами), у которого каждый конец обмотки фазы ротора выводится на контактное кольцо и с короткозамкнутым ротором, обмотки которого исполняются в виде «беличьей клетки». В цепь ротора двигателя с фазным ротором включается внешнее сопротивление ( Rд).

Рис. 1.3 Схема включения Rд в цепь ротора асинхронного двигателя с фазным ротором

Зависимость =f(M) или S= f(M) называется механической характеристикой двигателя.

Рис. 1.4 Механическая характеристика асинхронного двигателя

Режимы работы асинхронного двигателя (рисунок 1.4):

1) режим холостого хода:

- идеального холостого хода (точка д.)

М=0, =₀ , S=0;

- реального холостого хода (точка г), при котором скорость  несколько меньше , т.е. =_ХХ, М=М_ХХ;

1. режим короткого замыкания (режим пуска двигателя), точка а

М=М_КЗ=М_П, =0, S=1;

2. двигательный рабочий режим (участок гб).

3. тормозные режимы :

- рекуперативный;

- противовключение;

- динамический.

Включение резисторов в цепь ротора (рис.1.5) увеличивает критическое скольжение, снижает критическую угловую скорость. Максимальный момент и скорость идеального холостого хода при этом остаются неизменными.

0 1

М_с М

R_д3R_д2R_д