1.2 Технические характеристики стенда

Электропитание от сети .............................................……….3х380 В

Частота питающего напряжения ……………………………50 Гц

Потребляемая мощность, не более ........…………………….750 ВА

Габаритные размеры..........................................................…...1050х850х450 мм

Масса, не более …........................................…………………150 кг

Диапазон рабочих температур ………………………………+10…35С

Влажность ……………………………………………………. до 80%

1.3 Структура стенда и общие принципы работы

В силу своего назначения комплекс должен содержать основные электромеханические узлы, силовые преобразователи, измерительные элементы, охватывающие основные разделы курса «Электрические машины», а именно:

1. Исследование однофазного трансформатора.

2. Исследование машины постоянного тока (генератора и двигателя) с независимым/параллельным возбуждением.

3. Исследование машины переменного тока (асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, асинхронного генератора).

Для выполнения этой программы работ в лабораторный комплекс включены:

1. Электромашинный агрегат и силовой модуль. Агрегат содержит машину постоянного тока, универсальную машину переменного тока и импульсный датчик скорости. Силовой модуль упрощает подключение силовых цепей двигателей и датчика скорости.

Применение импульсного датчика скорости позволяет получить как аналоговый ,так и импульсный сигнал по скорости.

2. Модули питания предназначены для защиты стенда от режима короткого замыкания и обеспечивают подачу трехфазного напряжения 380В, однофазного напряжения 220В и низковольтных напряжений питания 15В, +5В.

3. Модули силовых преобразователей (частотный преобразователь, автотрансформатор). Эти модули обеспечивают подачу силовых регулируемых напряжений постоянного и переменного токов на электродвигатели, регулирование частоты вращения, поддержание неизменных значений моментов двигателей.

4. Модули добавочных сопротивлений обеспечивают введение добавочных сопротивлений в цепь якоря и обмотку возбуждения (активные сопротивления), добавочных трехфазных активных сопротивлений.

5. Измерительные модули (измеритель мощности, измерительный) позволяют:

– выполнить измерение цифровым измерителем мощности параметров переменного тока (U, I, f, P,Q, cos );

– выполнить измерение стрелочными приборами и цифровым мультиметром МИ параметров постоянного и переменного токов (U, I);

– для наблюдения за силовыми напряжениями и токами в силовом модуле установлены датчики тока и напряжения, обеспечивающие гальваническую развязку цепей и приведение уровней выходных напряжений к напряжениям 10В.

2 Техническое описание элементов стенда

2.1 Электромашинный агрегат

Электромашинный агрегат представляет собой соединенные на одном валу три электрические машины (рисунке 2.1):

– машина постоянного тока независимого возбуждения (М1);

– асинхронный двигатель с фазным ротором (М2);

– импульсный датчик скорости – энкодер (ДС).

Электрические машины установлены на основании Осн, машины постоянного и переменного токов соединены друг с другом с помощью муфты С1, датчик скорости с М1 – с помощью муфты, установленной в стакане С2. Силовой кабель Х1 электромашинного агрегата соединяется с разъемом Х2 силового модуля, разъем датчика скорости Х2 – с разъемом Х3 силового модуля.

Рисунок 2.1 – Электромашинный агрегат

В каждой конкретной работе электрические машины имеют различное функциональное назначение, например, при изучении электропривода постоянного тока машина М1 выступает как исследуемая машина, асинхронный двигатель – в качестве нагрузочной машины, и наоборот.

Импульсный датчик позволяет наблюдать за текущей скоростью вращения двигателей. Если при выполнении лабораторных работ требуется ввести аналоговый сигнал, пропорциональный скорости вращения двигателей комплекса, его можно получить с помощью преобразователя частота–напряжение (ПЧН), установленном в силовом модуле.

Электромашинный агрегат при выполнении работ устанавливается на тумбочку справа от лабораторного стола с модулями и подключается с помощью кабелей к силовому модулю с тыльной стороны комплекса. Это позволяет использовать для необходимых соединений электрических машин только переднюю панель силового модуля.

Паспортные и расчетные данные машины постоянного тока представлены в таблицу 2.1, асинхронного двигателя – в таблицу 2.2, датчика скорости – в таблицу 2.3.

Паспортные и расчетные данные машины постоянного тока

Таблица 2.1

Наименование параметра	Значение
Тип	ПЛ-072
Мощность, Вт	180
Номинальное напряжение питания обмотки якоря, В	220
Номинальное напряжение питания обмотки возбуждения, В	220
Номинальная частота вращения, об/мин	1500
Номинальный ток якоря, А	1,3
к.п.д.	0,63
Масса, кг	7,65
Сопротивление обмотки якоря RЯ,20C (расчетное значение), Ом	17,5
Сопротивление обмотки возбуждения RОВ,20C (расчет. значение), Ом	820
Механические потери, Рмех ДПТ, Вт	15

Паспортные и расчетные данные асинхронного двигателя с фазным/короткозамкнутым ротором

Таблица 2.2

Наименование параметра	Значение
Тип	AIS71ВУ3/АИР63В4УЗ
Мощность, Вт	370
Номинальное напряжение питания обмотки статора, В, Y	3х380
Номинальная частота вращения, об/мин	1370/1320
Номинальный ток фазы статора, А	1,37/1,18
Номинальный ток ротора, А	1
cos 	0,7
Число пар полюсов	2
Номинальный момент, Нм	1,4
Активное сопротивление статора r1,27C , Ом	19
Активное сопротивление ротора r2, 27C , Ом	25
Механические потери, Рмех АД, Вт	11

Паспортные данные импульсного датчика скорости

Таблица 2.3

Наименование параметра	Значение
Тип	TRD-S500VD
Напряжение питания, В	=5
Разрешающая способность, имп/об	500