Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

МУ ЛР

.pdf
Скачиваний:
65
Добавлен:
29.01.2021
Размер:
1.44 Mб
Скачать

друг с другом. Обмотки возбуждения двигателя М и генератора G1 получают питание от выпрямителя однофазного тока VD1 VD4.

Главный контакт контактора КМ1 подключает двигатель М к выпрямителю VD1 VD4, главный контакт контактора КМ2 подключает к двигателю М резистор динамического торможения RT. Главный контакт контактора ускорения КМУ1 закорачивает первый пусковой резистор R1, главный контакт контактора ускорения КМУ2 закорачивает второй пусковой резистор

R2.

Для измерения напряжения, подключаемого к двигателю М, служит вольтметр V1. Токи возбуждения двигателя M и генератора G1 измеряются амперметрами A1 и А2. Ток якорной цепи двигателя М измеряется амперметром A3. Для измерения тока нагрузки генератора G1 служит амперметр А4. Напряжение, пропорциональное угловой скорости электропривода, снимается с обмотки тахогенератора G2, измеряется вольтметром V2.

Переменный резистор R3 служит для регулирования тока генератора G1 (момента сопротивления электропривода).

Цепи управления схемы установки для управления пуском и торможением электропривода с ДПТ НВ, представленные на рисунке 3, содержат: катушки контакторов КМ1 и КМ2 и их контакты; катушки контакторов ускорения КМУ1 и КМУ2; реле напряжения KV и реле времени КТ; две кнопки управления SB1 и SB2; два резистора управления RУ1 и RУ2, включенных с катушками контакторов ускорения КМУ1 и КМУ2 непосредственно в силовые цепи ДПТ НВ. Это позволяет с помощью резисторов управления RУ1 и RУ2 настроить контакторы ускорения КМУ1 и КМУ2 на срабатывание при определенных угловых скоростях электропривода.

Пуск двигателя осуществляется нажатием кнопки SB1, что приводит к срабатыванию контактора КМ1. Размыкающий контакт контактора КМ1, разрывая цепь катушки контактора КМ2, осуществляет электрическую блокировку; главный контакт контактора КМ1 подключает ДПТ НВ к выпрямителю; замыкающий контакт контактора КМ1 шунтирует кнопку SB1. Двигатель начинает разгон с включенными резисторами в цепи якоря R1+R2. По мере разгона двигателя увеличивается его ЭДC и соответственно растет напряжение на катушках контакторов ускорения КМУ1 и КМУ2. При угловой скорости пер1 срабатывает контактор ускорения КМУ1, закорачивая

своим главным контактом первый пусковой резистор R1. Это вызывает увеличение тока якорной цепи ДПТ НВ и ускорение процесса разгона. При угловой скорости пер2 срабатывает контактор ускорения КМУ2, закорачивая

своим главным контактом второй пусковой резистор R2. Это вызывает увеличение тока якорной цепи двигателя и ускорение процесса разгона. ДПТ НВ выходит на естественную характеристику и заканчивает свой разгон в точке установившегося режима.

Останов двигателя осуществляется нажатием кнопки SB2, что приводит к отключению контактора КМ1 (главный контакт контактора КМ1 от-

11

ключает ДПТ НВ от выпрямителя, замыкающий контакт контактора КМ1 прекратит шунтировать кнопку SB1; размыкающий контакт KM1 подготовит к включению цепь катушки контактора КМ2); включению контактора КМ2 (размыкающий контакт КМ2, разрывая цепь катушки контактора КМ1, осуществляет электрическую блокировку; главный контакт контактора КМ2 подключит к якорной цепи ДПТ НВ резистор динамического торможения RТ; замыкающий контакт контактора KM2 шунтирует кнопку SB2); включению реле времени, которое начинает отсчет времени. Двигатель тормозится до полной остановки. Реле времени, отсчитав время, замкнет своим контактом цепь катушки реле напряжения KV. Реле напряжения KV срабатывает и своим размыкающим контактом разорвет цепь катушки контактора КМ2. Контактор КМ2 отключится (главный контакт контактора КМ2 отключит от якорной цепи ДПТ НВ резистор динамического торможения RТ; замыкающий контакт контактора КМ2 прекратит шунтировать кнопку SB2; размыкающий контакт контактора КМ2 подготовит к включению цепь катушки контактора KM1); отключается реле времени КТ, которое своим контактом разорвет цепь катушки реле напряжения KV. Реле напряжения KV замкнет свой контакт в цепи катушки контактора КМ2.

 

Наличие в кнопках управления SB1 и SB2 двух контактов (замыкающе-

го и

размыкающего) позволяет осуществлять механическую блокировку

(сначала разрывается одна цепь, а только затем замыкается вторая).

 

УКАЗАНИЕ МЕР БЕЗОПАСНОСТИ

 

Без разрешения преподавателя или лаборанта напряжение на схему не

подавать!

 

 

При аварийном состоянии установки немедленно отключить питание

установки автоматическим выключателем F.

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

 

В номинальном режиме для электропривода с ДПТ НВ справедлива за-

висимость

 

Uном

Се ном Iя ном Rя ,

где

Uном

- номинальное значение напряжения двигателя, В;

 

ном

- номинальное значение угловой скорости двигателя, рад/с;

 

Се

- коэффициент пропорциональности между угловой скоростью

 

 

двигателя и ЭДС его якоря, (В·с)/рад;

 

Iя ном

- номинальное значение тока якорной цепи двигателя, А;

 

Rя

- сопротивление якорной цепи двигателя, Ом.

Коэффициент пропорциональности между угловой скоростью двигателя и ЭДС его якоря

12

С

 

 

Uном I я ном Rя

.

е

 

 

 

ном

 

 

 

Коэффициент пропорциональности между током и моментом двигателя См по величине равен коэффициенту пропорциональности между скоростью

и ЭДС двигателя Се , но измеряется в В·с.

Угловая скорость идеального холостого хода

 

 

 

U ном

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Се

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На рисунке 4 представлены электромеханические характеристики элек-

тропривода с ДПТ НВ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В точке а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Uном

Iя макс Rя R1

R2 .

 

 

 

В точке б

 

 

 

 

 

 

 

 

Iя мин Rя

 

 

 

 

 

 

R2 .

Uном

Се пер1

 

 

 

R1

В точке в

 

 

 

 

 

 

 

 

Iя макс Rя

 

 

 

 

 

 

.

Uном

Се пер1

 

 

 

R2

 

В точке г

 

 

 

 

 

 

 

 

Iя мин Rя

 

 

 

 

 

 

.

Uном

Се пер2

 

 

 

R2

В точке д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Uном

Се пер2

 

 

Iя макс Rя .

 

 

 

 

 

 

 

В точке е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 Се 0 Iя макс Rя Rт .

 

 

 

Следовательно:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U ном

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U ном

 

 

R1

Rя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ;

 

 

I я макс Rя

 

 

I я макс Rя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R2

 

 

Rя

 

 

 

ном

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I я макс Rя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

U ном

R ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

я

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I я макс

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I я макс Rя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

я мин

 

 

 

 

я макс

 

 

U ном

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

ном

 

 

 

 

I

я макс

R

я

 

 

;

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пер1

 

 

 

Се

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U ном

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

 

 

 

 

 

 

 

I я макс Rя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пер2

 

 

 

ном

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

Схема установки.

Перечень элементов схемы.

Расчет значений сопротивлений пусковых резисторов R1 и R2, со-

противления резистора динамического торможения RТ, минимального тока якорной цепи Iя мин и угловых скоростей электропривода пер1 и пер2 , при ко-

торых закорачивают пусковые сопротивления.

Описание установки.

Краткий анализ результатов экспериментальной проверки.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

Какие существуют принципы управления пуском и торможением электроприводов?

Как определялись значения сопротивлений пусковых резисторов R1 и R2, минимального тока якорной цепи Iя мин и угловых скоростей электропри-

вода пер1 и пер2 , при которых закорачиваются пусковые сопротивления?

Объясните работу схемы управления пуском и торможением электропривода с ДПТ НВ.

Как производилась наладка схемы управления пуском и торможением электропривода с ДПТ НВ?

Какие достоинства и недостатки имеет каждый принцип управления пуском и торможением электроприводов?

14

 

 

1~50 Hz, 220 V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VD1 VD4

 

 

 

 

 

V1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

 

 

 

 

A1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G

 

 

 

 

A2

 

 

 

 

 

 

 

 

КМУ1

 

КМУ 2

 

KM2

RT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

M

A3

1

KM1

2

R1

3

R2

4

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G1

 

 

 

 

 

 

 

 

G2

 

 

 

 

 

 

 

R3

V2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A4

Рисунок 2 - Схема установки для управления пуском и торможением

электропривода с ДПТ НВ. Силовые цепи

 

 

 

15

1

3

4

6

 

 

RУ 2

 

 

КМУ 2

 

 

RУ 1

 

 

КМУ1

SB1

SB2

KM2

 

 

 

 

KM1

 

KV

KM1

 

 

KM2

KM1

KM2

 

 

 

KT

KT

 

 

 

 

KV

Рисунок 3 - Схема установки для управления пуском и торможением электропривода с ДПТ НВ. Цепи управления

16

 

 

 

 

 

0

 

 

у ст

17

 

 

 

 

I я

Iя макс

Iя нач.т

Iя мин

 

 

Рисунок 4 - Электромеханическая характеристика электропривода с ДПТ НВ

3Лабораторная работа 05.3. Исследование переходных процессов

вэлектроприводе с двигателем постоянного тока независимого возбуждения

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Переходный режим электропривода имеет место при переходе от одного установившегося состояния привода к другому, когда изменяются угловая скорость, момент и ток. Причинами возникновения переходных режимов в электроприводах являются изменение нагрузки, связанное с производственным процессом или воздействие на электропривод при управлении им, т.е. пуск, торможение, реверс и т.п. Переходные процессы в электроприводах могут возникать в результате аварий или нарушения нормальных условий электроснабжения /1,3/.

В работе предусматривается исследование переходных процессов в электроприводе с двигателем постоянного тока независимого возбуждения (ДПТ НВ) при пуске в две ступени и динамическом торможении.

ЦЕЛЬ И ПРОГРАММА РАБОТЫ

Цель работы - исследование переходных процессов в электроприводе с ДПТ НВ при пуске в две ступени по принципу ЭДС и динамическом торможении по принципу времени.

Программа работы

Ознакомление с описанием лабораторной работы и оборудованием установки.

Построение переходных процессов в электроприводе с ДПТ НВ при заданном значении коэффициента пропорциональности между угловой скоростью двигателя и моментом сопротивления.

Сборка схемы экспериментальной установки.

Экспериментальное исследование переходных процессов в электроприводе с ДПТ НВ при заданном значении коэффициента пропорциональности между угловой скоростью двигателя и моментом сопротивления.

Экспериментальное исследование переходных процессов в электроприводе с ДПТ НВ при большем, чем заданное значение коэффициента пропорциональности между угловой скоростью двигателя и моментом сопротивления.

Экспериментальное исследование переходных процессов в электроприводе с ДПТ НВ при меньшем, чем заданное значение коэффициента пропорциональности между угловой скоростью двигателя и моментом сопротивления.

Оценка результатов экспериментальных исследований.

18

ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ

Силовые цепи схемы установки для управления пуском и торможением электропривода с ДПТ НВ, представленные на рисунке 5, содержат: электродвигатель постоянного тока М, якорная цепь которого получает питание от выпрямителя однофазного тока VD1 VD4, подключенного через автотрансформатор Т и автоматический выключатель F к сети 1~50 Гц, 220 В; два пусковых резистора R1 и R2; резистор динамического торможения RT; генератор постоянного тока G1, нагруженный на резистор R3; тахогенератор G2. Валы двигателя М, генератора G1 и тахогенератора G2 жестко соединены друг с другом. Обмотки возбуждения двигателя М и генератора G1 получают питание от выпрямителя однофазного тока VD1 VD4.

Главный контакт контактора КМ1 подключает двигатель М к выпрямителю VD1 VD4, главный контакт контактора КМ2 подключает к двигателю М резистор динамического торможения RT. Главный контакт контактора ускорения КМУ1 закорачивает первый пусковой резистор R1, главный контакт контактора КМУ2 закорачивает второй пусковой резистор R2.

Для измерения напряжения, подключаемого к двигателю М, служит вольтметр V1. Токи возбуждения двигателя M и генератора G1 измеряются амперметрами A1 и А2. Ток якорной цепи двигателя М измеряется амперметром A3. Для измерения тока нагрузки генератора G1 служит амперметр А4. Напряжение, пропорциональное угловой скорости электропривода, снимается с обмотки тахогенератора G2, измеряется вольтметром V2. Регистрирующий прибор Р проводит запись тока и угловой скорости электродвигателя.

Переменный резистор R3 служит для регулирования тока генератора G1 (момента сопротивления электропривода).

Цепи управления схемы установки для управления пуском и торможением электропривода ДПТ НВ, представленные на рисунке 6, содержат: катушки контакторов КМ1 и КМ2 и их контакты; катушки контакторов ускорения КМУ1 и КМУ2; реле напряжения KV и реле времени КТ; две кнопки управления SB1 и SB2; два резистора управления RУ1 и RУ2, включенных с катушками контакторов ускорения КМУ1 и КМУ2 непосредственно в силовые цепи ДПТ НВ. Это позволяет с помощью резисторов управления RУ1 и RУ2 настроить контакторы ускорения КМУ1 и КМУ2 на срабатывание при определенных угловых скоростях электропривода.

Пуск двигателя осуществляется нажатием кнопки SB1, что приводит к срабатыванию контактора КМ1. Размыкающий контакт контактора КМ1, разрывая цепь катушки контактора КМ2, осуществляет электрическую блокировку; главный контакт контактора КМ1 подключает ДПТ НВ к выпрямителю; замыкающий контакт контактора КМ1 шунтирует кнопку SB1. Двигатель начинает разгон с включенными резисторами в цепи якоря R1+R2. По мере разгона двигателя увеличивается его ЭДC и соответственно растет

19

напряжение на катушках контакторов ускорения КМУ1 и КМУ2. При угловой скорости пер1 срабатывает контактор ускорения КМУ1, закорачивая

своим главным контактом первый пусковой резистор R1. Это вызывает увеличение тока якорной цепи ДПТ НВ и ускорение процесса разгона. При угловой скорости пер2 срабатывает контактор ускорения КМУ2, закорачивая

своим главным контактом второй пусковой резистор R2. Это вызывает увеличение тока якорной цепи двигателя и ускорение процесса разгона. ДПТ НВ выходит на естественную характеристику и заканчивает свой разгон в точке установившегося режима.

Останов двигателя осуществляется нажатием кнопки SB2, что приводит к отключению контактора КМ1 (главный контакт контактора КМ1 отключает ДПТ НВ от выпрямителя, замыкающий контакт контактора КМ1 прекратит шунтировать кнопку SB1; размыкающий контакт KM1 подготовит к включению цепь катушки контактора КМ2); включению контактора КМ2 (размыкающий контакт КМ2, разрывая цепь катушки контактора КМ1, осуществляет электрическую блокировку; главный контакт контактора КМ2 подключит к якорной цепи ДПТ НВ резистор динамического торможения RТ; замыкающий контакт контактора KM2 шунтирует кнопку SB2); включению реле времени, которое начинает отсчет времени. Двигатель тормозится до полной остановки. Реле времени, отсчитав время, замкнет своим контактом цепь катушки реле напряжения KV. Реле напряжения KV срабатывает и своим размыкающим контактом разорвет цепь катушки контактора КМ2. Контактор КМ2 отключится (главный контакт контактора КМ2 отключит от якорной цепи ДПТ НВ резистор динамического торможения RТ; замыкающий контакт контактора КМ2 прекратит шунтировать кнопку SB2; размыкающий контакт контактора КМ2 подготовит к включению цепь катушки контактора KM1); отключается реле времени КТ, которое своим контактом разорвет цепь катушки реле напряжения KV. Реле напряжения KV замкнет свой контакт в цепи катушки контактора КМ2.

Наличие в кнопках управления SB1 и SB2 двух контактов (замыкающего и размыкающего) позволяет осуществлять механическую блокировку (сначала разрывается одна цепь, а только затем замыкается вторая).

УКАЗАНИЕ МЕР БЕЗОПАСНОСТИ

Без разрешения преподавателя или лаборанта напряжение на схему не подавать!

При аварийном состоянии установки немедленно отключить питание установки автоматическим выключателем F.

20

Соседние файлы в предмете Электрический привод