Государственный комитет РФ по высшему образованию

Пермский Государственный Технический Университет

Кафедра “Микропроцессорные средства автоматизации”

Методические указания к лабораторным работам по курсу

“ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ”

для студентов специальности АТПП и АЭП

Пермь 2005

Данное методическое руководство к лабораторным работам разработано применительно к лабораторному комплексу, предназначенному для использования при подготовке и выполнению лабораторных работ по дисциплинам “Электромеханические системы” и ”Теории электропривода” студентами специальностей АТПП и АЭП. Оно может быть использовано и студентами специальностей КТЭИ, АТ, ЭС при некотором сокращении объема экспериментов.

В нем приведены электрические схемы соединений, их описания, указания по выполнению экспериментов и требований к отчетам о проделанных работах.

Характерным для лабораторного комплекса является его универсальность, позволяющая исследовать не только установившиеся режимы электропривода, но и переходные - путем ручного или автоматического (дистанционного) управления. Универсальность заключается также в том, что одна и та же машина переменного тока может быть использована и в качестве синхронной, и в качестве асинхронной машины (при соответствующей коммутации цепей статора и ротора на терминальной панели ).

Универсальная машина переменного тока снабжена термоконтактом, размыкающимся при ее нагреве свыше 70°С. Концы термоконтакта через гнезда выведены на терминальные панели, прикрепленные к их корпусам и используемые в схеме тепловой защиты машины переменного тока.

Концы обмоток машин постоянного и переменного тока также выведены через гнезда на терминальные панели, прикрепленные к их корпусам.

Технические характеристики основных функциональных блоков лабораторного стенда.

Трехфазный источник питания (201.2). Предназначен для питания комплекса стенда трехфазным переменным напряжением. Включается вручную. Напряжение ~400В; Ток 16А .

Источник питания машины постоянного тока (206.1). Предназначен для питания обмоток якоря и обмотки возбуждения постоянным током. Включается вручную

или дистанционно (от ПЭВМ). Напряжение на якоре регулируется вручную или дистанционно. Напряжение возбуждения нерегулируемое. Напряжение цепи якоря

0-250В; Ток 3А. Напряжение цепи возбуждения 200В; Ток 1А.

Тиристорный преобразователь (регулятор) (207.2). Предназначен для регулирования скорости вращения двигателя постоянного тока (машины 101.1) и трехфазного асинхронного двигателя (машины 102.1) в режиме регулятора при преобразовании входного трехфазного напряжения в трехфазное напряжение переменной величины. Выходное напряжение регулируется вручную или дистанционно (от ПЭВМ). Напряжение ~3*400В; Ток 3А.

Реверсивный преобразователь частоты (211). Предназначен для регулирования скорости вращения асинхронного двигателя. Выполнен на базе автономного инвертора напряжения. Преобразует трехфазное напряжение промышленной частоты в трехфазное напряжение переменной частоты. Диапазон регулирования частот

0-100Гц. Напряжение 3*0...230В; Ток 3А.

Возбудитель машины переменного тока(209.2)[при использовании ее как синхронной машины]. Предназначен для питания обмотки возбуждения синхронной машины. Включается вручную или дистанционно автоматически(от ПЭВМ). Напряжение возбуждения регулируется вручную или дистанционно. Пределы регулирования напряжения 0-40В; Ток 3.5А.

Паспортные данные и параметры электрических машин, используемых при выполнении лабораторных работ.

Машина постоянного тока(101.1)

Рн=90Вт; Uн=220В; Jян=0.76А; nн=1500об/мин; ηн=0.64; ωн=157 1/с;

Rя=0.5*Uн/ Jян *(1- ηн)=0.5*220/0.76*(1-0.64)=52.2 Ом

Коэффициент ЭДС: КФ=(Uн- Jян*Rя)/ωн=(220-0/76*52/2)/157=1.15 Вс

Номинальный электромагнитный момент: Номинальный момент на валу:

Мн=КФ*Jян =1.15*0.76=0.89Нм Мнв=Рн/ωн =90/157=0.57 Нм

Машина переменного тока(102.1)при использовании в качестве асинхронной машины: Рн=30Вт; U1н=127В;

I1н=0.13А; nн=1200об/мин; ηн=0.6; cos φн=0.73; f 1н=50Гц

при использовании в качестве синхронной машины: Рн=50Вт;U1н=230В;

I1н=0.13А;nн=1500об/мин;cos φн=1; Jвн =1.85А;Uвн=22В;Iвхх=1.6А.