Міністерство освіти і науки України

ОДЕСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

ДО ВИКОНАННЯ ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ

З ДИСЦИПЛІНИ

«ОСНОВИ ЕЛЕКТРОПРИВОДУ»

для бакалаврів спеціальності 6.090603 – „ Електротехніка”

Затверджено

на засіданні кафедри

електромеханічних систем з

комп’ютерним управлінням

Протокол № 13 від 6.05.10

Одеса ОНПУ 2010

Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни «Основи електропривода» для бакалаврів спеціальності 6.090603 – „ Електротехніка” /Укл. В.А. Водічев - Одеса: ОНПУ, 2010 – 42с.

Укладач В.А. Водічев, д.т.н, професор

Загальнi методичнi вказiвки

Мета лабораторних робіт та загальні положення

Мета лабораторних робіт - придбання практичних навичок у проведенні експериментів та обробці їхніх результатів при дослідженні усталених та перехідних режимів систем електроприводу і їх елементів.

Лабораторні роботи виконуються як на навчально-дослiдницьких стендах, так і на персональних комп’ютерах.

Стенд складається з робочого стола, що має дві панелі - управління та індикаційну, досліджуваної та допоміжних машин, перетворювачів, апаратів управління, вимірювання та захисту. Зміни у схемах та параметрах, що необхідні, виконуються за допомогою апаратів, що встановлені на панелі управління. На iндикацiйнiй панелі розміщена принципова схема. Світлова індикація та вимірювальні прибори індикаційної панелі дозволяють одержати необхідну інформацію щодо стану та режиму роботи досліджуваної системи.

Підготовка до виконання лабораторних робіт

При підготовці до лабораторної роботи необхідно:

• одержати варіант завдання;

• ознайомитись зі стендом та змістом методичних вказівок до виконання роботи;

- виконати необхідні розрахунки і побудувати характеристики та графіки згідно з заданим варіантом;

- підготувати протокол, у котрому мають бути представлені схеми, розрахунки та графіки.

Виконання лабораторної роботи

При виконанні лабораторних робот слід додержуватися такої послідовності:

- ознайомитися з електрообладнанням стенда, розміщенням на пульті апаратів управління, вимірювань та захисту;

- при виконанні роботи на комп’ютері ознайомитися зі схемою моделі, чи правилами програмування обладнання, що досліджується;

- з’ясувати послідовність перемикань та інших операцій за допомогою яких створюється потрібна схема або режим роботи системи;

- зняти та побудувати потрібні характеристики та осцилограми відповідно до завдання. Експериментальні характеристики на стендах знімати по 5...8 точках, після чого провести порівняння із розрахованими теоретично;

- оформити звіт.

Оформлення протоколу

Лабораторну роботу завершує оформлення протоколу, в якому мають бути подані:

- титульний аркуш;

- мета виконання роботи та дані варіанта завдання;

- схема стенда або досліджуваної системи;

- специфікація основного електрообладнання;

- таблиці експериментальних та розрахункових даних;

- необхідні розрахунки;

- графіки із необхідними поясненнями та підписами (рекомендується графіки, що одержані експериментально та розрахунково, будувати з однаковим масштабом та розташовувати в одній системі координат для зручного порівняння);

- аналіз результатів, що отримані,

- висновки.

Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт

Лабораторна робота №1

Дослідження механічних перехідних процесів в електроприводі підйомної лебідки

Мета роботи|ціль|: отримання|здобуття| навиків|навичок| розрахунку і дослідження механічних перехідних процесів, оцінка впливу на їх характер електромеханічних параметрів електроприводу.

Зміст|вміст| роботи

1. Розрахувати статичні характеристики двигуна і механізму.

2. Розрахувати механічні перехідні процеси електроприводу механізму підйому вантажної лебідки.

3. Побудувати|спорудити| графіки перехідних процесів.

4. Проаналізувати характер розрахованих перехідних процесів.

Методичні вказівки до розрахункової частини роботи

Кінематична схема механізму лебідки наведена на рис. 1.1. Двигун Д обертає барабан Б лебідки і з’єднаний з ним кінематичним ланцюгом, що складається з муфти М1 редуктора Р, муфти М2. На барабан намотується трос з вантажем В.

Рисунок 1.1 - Кінематична схема механізму лебідки

Дані двигуна і механізму

- Момент інерції ротора двигуна J_д = 0,5 кгм²;

- редуктор має передаточне число i_р = 40, ККД - η_р = 0,85 ;

- барабан має радіус R _б = 0,2 м, ККД η _б = 0,9, момент інерції J_б = 16 кгм²

Наступні дані обрати за варіантом завдання, що видані керівником занять.

Таблиця 1 - Варіанти завдання|задавання|

	1	2	3	4	5	6	7
Момент короткого замикання двигуна Мкз, Нм	200	300	-300	-200	100	50	330
Жорсткість механічної характеристики двигуна β, Нм·с/рад	-4	-2	-1.5	-4	-2	-2	-3
Маса вантажу mв, т	1.5	1	0.5	0.5	2	1.5	1.5

Спочатку необхідно побудувати|спорудити| статичні механічні характеристики двигуна і механізму. Статична механічна характеристика електродвигуна аналітично описується рівнянням:

, (1.1)

де М, М_кз – момент на валу и момент короткого замикання двигуна.

Будувати цю характеристику доцільно по двох точках: 1. М=М_кз, ω=0; 2. М=0, ω розрахувати за формулою (1.1).

При розрахунку механічної характеристики механізму необхідно визначати приведений до валу двигуна статичний момент:

при підніманні вантажу

,

а при опусканні

.

За результатами розрахунків побудувати механічні характеристики двигуна і механізму в одній системі координат. Знайшовши точку перетину цих характеристик, визначити усталені значення моменту і швидкості двигуна.

Для розрахунку перехідних процесів при пуску двигуна необхідно визначити сумарний момент інерції механічної частини, приведений до валу двигуна

.

Друга складова цього виразу приблизно враховує момент інерції редуктора.

Електромеханічна стала часу електропривода

,

Перед виконанням п. 2 змісту роботи необхідно пояснити характер моментів, що діють на валу двигуна, і характер перехідних процесів, що відбуваються під їх дією, врахувавши за побудованими статичними характеристиками напрям обертання двигуна.