3. Програма роботи

1. Ознайомитися з технічними характеристиками електричної машини та пуско-регулюючої апаратури. Записати їх технічні дані.

2. Розрахувати опори резисторів пускових ступенів, резисторів противмикання та динамічного гальмування.

3. Розрахувати витримки часу реле прискорення.

4. Вивчити монтажну схему панелі керування двигуном і визначити точки підключення якоря двигуна, обмотки збудження, пуско-гальмівних резисторів, вимірювальних приладів та іншої апаратури, яка відсутня (в порівнянні з принциповою схемою).

5. Зібрати повністю схему, підключивши відсутню апаратуру, і випробувати її роботу.

6. На зібраній схемі провести налагодження реле часу і пульсуючого реле керування полем, спостерігаючи перехідні процеси на електронному осцилографі.

7. За допомогою осцилографа зняти перехідні процеси для струму якоря і струму збудження двигуна при різних опорах в колі обмотки збудження.

8. Для визначених в п.2 опорів розрахувати і побудувати статичні пуско-гальмівні характеристики для двох напрямків обертання при номінальному потоці , а також характеристики при заданних значеннях послабленого струму збудження.

9. Скласти звіт по роботі.

4. Опис установки.

Схема лабораторної установки приведена на рис.3.1. Вона забезпечує пуск двигуна з незалежним збудженям в два ступені в функції часу, противмикання і динамічне гальмування в функції е.р.с. двигуна, а також регулювання швидкості вище за номінальну шляхом послаблення поля з допомогою пульсуючого реле.

Керування двигуном здійснюється з допомогою універсального перемикача S, який має сім положень (три - "вперед", три - "назад", одно - "нульове") і відповідно шість контактів (S1,...S6). Діаграма замикань його контактів показана на рис.3.1.

Резистори R1 та R2 є пусковими, резистор Rп - ступінь противмикання, а резистор Rдг служить для динамічного гальмування. Якір двигуна М для здійснення реверсу ввімкнений в одно з плеч контакторного моста, створеного силовими контактами контакторів напрямку KMF1, KMF2 та KMR1, KMR2. Для регулювання струму збудження в коло обмотки LM ввімкнено додатковий опір R_шо, який перед пуском двигуна є зашунтований.

Для керування процесом розгону двигуна до швидкості вище номінальної, в схемі застосовано пульсуюче реле KVP, підключене паралельно останньому пусковому резистору R2 і зашунтоване дроселем L та резистором R3.

В цій схемі використані реле противмикання KVF та KVR з двома котушками: вмикаючими KVF1, KVR1 (живляться незалежною напругою) та утримуючими KVF2, KVR2 (живляться е.р.с. двигуна).

Для підготовки схеми до пуску двигуна необхідно перемикач S поставити в нульове положення, ввімкнути рубильники QS1, QS2 та автоматичний вимикач QF1. При цьому отримують живлення обмотка збудження двигуна LM, реле напруги KV, яке шунтує своїм замикаючим контактом контакт S1 перемикача S (здійснює нульове блокування), і розмикаються контакти KVF і KVR в колах котушок контакторів прискорення KM1 і KM2 (під дією вмикаючих котушок KVF1 і KVR1).

Для пуску двигуна в напрямку "вперед" універсальний перемикач S потрібно поставити в третє ліве (по схемі) положення. При цьому замикаються його контакти S2, S3, S5, i S6, але в перший момент вмикається лише лінійний контактор KLM, а потім спрацюють контактор динамічного гальмування KMD і контактори напрямку KMF1 і KMF2. При цьому якір двигуна від'єднується від резистора динамічного гальмування Rдг і підключається через резистори Rп, R1, R2 до мережі живлення. В якірному колі потече струм, що приведе до спрацювання реле часу КТ1, КТ2, які розімкнуть свої контакти в колах котушок контакторів КМ1 та КМ2. Одночасно розривається коло котушки KVF1, якір реле KVF відпадає і своїм контактом подає живлення на контактор противмикання КМ. Останній спрацьовує, шунтує ступінь противмикання Rп і одночасно котушку реле часу КТ1. При спрацюванні контактора КМ вмикається також реле часу КТ3, про роль якого сказано нижче.

Розгін двигуна при ввімкнених резисторах Rп, R1, R2 продовжується короткий час, який визначається лише сумою часів відпускання і спрацювання відповідно реле KVF і контактора КМ. Після закінчення цього часу подальший розгін двигуна відбувається при двох пускових резисторах R1 i R2. Після закінчення витримки часу реле КТ1, яка починається з моменту шунтування його котушки контактом КМ, спрацьовує контактор прискорення КМ1, який шунтує перший пусковий ступінь R1 і котушку реле часу КТ2. Швидкість двигуна продовжує збільшуватись. Коли закінчується витримка часу реле КТ2, спрацьовує контактор КМ2, який шунтує другий (останній) пусковий ступінь R2 колом, що складається з паралельно з'єднаних індуктивно-резисторної ланки L - R3 і котушки пульсуючого реле KVP. Двигун продовжує набирати швидкість, але не по природній характеристиці, а по штучній, бо опір R2 зашунтовано не накоротко (результуючий опір рівний величині R_екв = R2 R3).

Не дивлячись на те, що напруга на котушці KVF2 майже рівна напрузі мережі (в залежності від положення повзунка на резисторі R4), реле KVF не спрацьовує, тому що ампервитки утримуючої котушки недостатні для притягання якоря реле.

При спрацюванні контактора КМ2 його розмикаючим контактом в коло обмотки збудження LM вводиться додатковий опір R_шо. Це викликає зменшення потоку збудження двигуна і, тим самим, збільшення струму якоря. Коли останній досягне певної величини, спрацьовує реле керування полем KVP, яке уже своїм замикаючим контактом шунтує опір R_шо. З цього часу реле KVP переходить в пульсуючий режим

роботи в відповідності з описом, приведеним вище в п.2. Причому, внаслідок постійної зміни електромагнітної сталої обмотки збудження і електромеханічної сталої двигуна максимальні кидки якірного струму поступово зменшуються і, коли останній кидок буде недостатнім для спрацювання реле KVP, опір R_шо залишиться ввімкненим і двигун нарешті вийде на штучну характеристику, яка відповідає мінімальному потоку, а його швидкість досягне максимума. При встановленні перемикача S в перше чи друге положення в колі якоря двигуна будуть залишатися ввімкненими відповідно пускові опори R1 та R2 чи R2. Послаблення потоку не буде.

Для реверсування двигуна потрібно перемикач S перевести в третє праве (по схемі) положення "назад". Це приведе до вимикання контакторів KMF1, KMF2, KM, KM1 i KM2, а також до спрацювання контакторів KMR1, KMR2 та реле KVF (під дією котушки KVF1). Обмотка якоря двигуна вмикається в мережу через резистори R1, R2 та Rп на напругу протилежної полярності, внаслідок чого починається процес гальмування двигуна в режимі противмикання (потік двигуна в цей час повертається до номінального значення.

Для того, щоб запобігти можливе короткочасне вимкнення контактора KMD при проходженні перемикача S через нульове положення, в схемі передбачено живлення котушки KMD через контакт реле часу КТ3.

Спрацювання контактора KMR1 перериває живлення котушки KVR1, але якір реле KVR не відпаде завдяки дії його утримуючої котушки KVR2, яка в цей час живиться е.р.с. двигуна. При гальмуванні двигуна його швидкість і е.р.с., а також ампервитки утримуючої котушки зменшуються і при швидкості, близькій до нуля, якір реле KVR відпадає, вмикає контактор КМ і підготовлює до вмикання котушки контакторів прискорення КМ1 та КМ2. Подальший розгін двигуна в протилежному напрямку здійснюється аналогічно, як і в напрямку "вперед".

Для зупинки двигуна перемикач S потрібно поставити в нульове положення.При цьому втрачають живлення контактори KML, KMF1, KMF2 (чи KMR1, KMR2), KM, KM1, KM2 і, з витримкою часу реле КТ3, контактор KMD. Відбувається динамічне гальмування та зупинка двигуна (при номінальному потоці двигуна, тому що контактор КМ2 шунтує резистор R_шо.

Захист привода від струмів короткого замикання здійснюють реле КА1 та КА2, а нульовий захист (від значного зниження чи пропадання напруги) - реле KV. Обмотка збудження двигуна від перенапруг захищається резистором Rр.