ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

КАМСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ИНЖЕНЕРНО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

Основы электропривода

Сборник методических указаний к лабораторным работам

Набережные Челны

2006

УДК 621. 301 (076. 5)

Основы электропривода: Сборник методических указаний к лабораторным работам / Составители: З. М. Муратова. Набережные Челны: Изд-во ИНЭКА, 2006, с.

Методические указания предназначены для студентов, изучающих электроприводы в курсе “Основы электропривода”, «Автоматизированный электропривод”.

Методические указания содержат основные положения теории автоматизированного электропривода постоянного и переменного тока, их электромеханических и механических характеристик в двигательном и тормозном режимах.

Лабораторная работа № 1

Определение момента инерции и махового момента электропривода методом свободного выбега

Цель работы: Приобрести практические навыки в опытном определении момента инерции и махового момента электропривода; получить экспериментальные характеристики, подтверждающие теоретические сведения о динамическом моменте в электроприводе.

1.Общие сведения

При постоянной частоте вращения электропривода мощность, развиваемая электродвигателем. расходуется на преодоление лишь только статической нагрузки. Если же в электроприводе наступил переходной режим,а он работает с переменной частотой вращения, то мощность двигателя расходуется не только на статическую, но и на динамическую нагрузки.

Статическая нагрузка обусловлена двумя факторами: моментом статического сопротивления на валу рабочего механизма и силами сопротивления передачах, соединяющих вал электродвигателя с выходным ладом рабочего механизма (рабочей машины). Динамическая нагрузка электропривода опре­деляется динамическим моментом Mj, обусловленным изменением скорости движения всех элементов системы электропривода.

Уравнение движения электропривода устанавливает связь между моментами действующими на вал электродвигателя: моментом М2 развиваемый электродвигателем на валу, моментом статической нагрузки Мс и моментом динамической нагрузки Mj:

Момент статической нагрузки, соответствующий установившемуся режиму работы электропривода (неизменной частоте вращения), можно представить в виде суммы моментов – момента статического сопротивления механизма М_с.м., обусловленного полезной работой механизма, и момента трения М_тр., обусловленного силами трения в механизме.

(2)

Момент трения можно учесть введением в уравнение значений КПД рабочего механизма η_м и КПД передаточного устройства (редуктора) η_р. В этом случае момент статической нагрузки равен

[Н·м]

где η = η_м · η_р - КПД устройства, приводимых в движение приводным электродвигателем, в долях единицы.

Схема установки.

2. Практическая работа.

Таблица 1. Исходные данные

	0	1	2	3	4	5	6	7	8
n

Затем строят кривую выбега

Рис. 1

Таблица 2.

Вывод. В результате проведения лабораторной работы:

Контрольные вопросы:

1.На чем основано приведение моментов инерции к одной оси вращения.

2.Чему равен суммарный приведенный к валу двигателя момент инерции, если механизм имеет вращающиеся и поступательно движущиеся элементы?

3.Приведите кинематическую схему электропривода с вращательным движением исполнительного механизма

Лабораторная работа № 2

«Исследование нагрузочных диаграмм для электропривода с асинхронным короткозамкнутым двигателем»

Цель работы: научиться получать опытные данные и строить по ним нагрузочные диаграммы электродвигателя при продолжительной переменной нагрузке, научиться применять эти нагрузочные диаграммы при выборе мощности электродвигателя методом эквивалентных величин.

Ход работы

Схема установки

Рис. 2.1.

Время, мин.
2
3
1
2

Нагрузочная диаграмма по току

Нагрузочная диаграмма по моменту

Нагрузочная диаграмма по мощности на валу

Расчет эквивалентной мощности ведется по формуле:

Расчет эквивалентного момента:

Рассчитаем эквивалентный ток:

Вывод: сравнивая эквивалентную мощность с номинальной, которая численно равна 3,5кВт можно сделать вывод, что данный электродвигатель недогружен / перегружен.

Контрольные вопросы

1. Какие номинальные режимы работы электродвигателей предусмотрены ГОСТ?

2. Что представляет собой нагрузочная диаграмма электродвигателя?

3. Какие отрезки времени включает в себя один цикл работы электродвигателя?

4. Какова продолжительность цикла работы при повторно-кратковременном режиме?

5. Что включает в себя понятие «продолжительность включения» ПВ? Какие стандартные значения ПВ вы знаете?

6. Чему равен допустимый момент двигателя, работающего в повторно-кратковременном режиме с ПВ = 0,25, если номинальный момент его в продолжительном режиме составляет 100 Н м?

7. В чем состоит метод эквивалентных величин при выборе мощности электродвигателя?

8. В каком случае этот метод неприменим?

9. Каковы нежелательные последствия работы электродвигателя при его перегрузке и недогрузке?

Литература

1. Чиликин М.Г., Сандлер А.С. Общий курс электропривода. – М.: Энергоиздат, 1981.

2. Васин В.М. Электрический привод. – М.: Высшая, 1984, 116-130 с.

3. Иванов И.И., Равдоник В.С. Электротехника. – М.: Высшая школа, 1984, 342-351 с.

4. Электротехника. Программированное учебное пособие/Под редакцией В.Г.Герасимова. – М.:Высшая школа, 1983, 452-461.