Испытания пускорегулирующей, защитной аппаратуры и схем управления электродвигателями. Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Мон

675

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ

БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра электрооборудования

А.Н. Шпиганович, С.В. Довженко

ИСПЫТАНИЯ ПУСКОРЕГУЛИРУЮЩЕЙ, ЗАЩИТНОЙ АППАРАТУРЫ И СХЕМ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯМИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к лабораторным работам по дисциплине «Монтаж, наладка, эксплуатация и

ремонт электрооборудования»

Липецк Липецкий государственный технический университет

2012

УДК 621.31 (07)

Ш 835

Рецензент – Е.П. Зацепин , канд. техн. наук, доцент

Шпиганович, А.Н.

Ш 835 Испытания пускорегулирующей, защитной аппаратуры и схем управле-

ния электродвигателями [Текст]: методические указания к лаборатор-

ным работам по дисциплине «Монтаж, наладка, эксплуатация и ремонт электрооборудования» /А.Н. Шпиганович, С.В. Довженко - Липецк:

Изд-во ЛГТУ, 2012. – 16 с.

Предназначены для студентов 4 курса очной и 5 курса очно-заочной и за-

очной форм обучения направления 140400 «Электроэнергетика и электротех-

ника», профиль подготовки «Электрооборудование и электрохозяйство пред-

приятий, организаций и учреждений».

Табл. 5. Ил. 6. Библиогр.: 4 назв.

©Шпиганович А.Н., Довженко С.В., 2012

©ФГБОУ ВПО «Липецкий государственный

технический университет», 2012

2

Лабораторная работа № 1

Послеремонтное испытание пускорегулирующей и защитной аппаратуры. Исследование работы люминесцентных ламп

Цель работы – приобретение навыков монтажа схем управления электрическими цепями; исследование характеристик аппаратов управления и защиты электрических сетей, а также источников света в различных эксплуатационных режимах.

Оборудование и приборы

Для выполнения лабораторных работ используется учебный лабораторный стенд по эксплуатации электрооборудования предприятий и гражданских зданий, предназначенный для проведения лабораторных работ по изучению отдельных видов электрооборудования, используемого на предприятиях и гражданских зданиях.

Конструктивно стенд состоит из лабораторного стола с двухсторонней лицевой панелью, на которой расположены: приборы, электрические машины и коммутационная аппаратура. Для сборки исследуемых схем следует соединительными проводами произвести соединение соответствующих элементов согласно принципиальным схемам. На лицевой панели расположены: асинхронный электродвигатель М1, двигатель постоянного тока М2 и тахогенератор G1, силовой трансформатор Т2, предохранители FU1…FU3 и нагрузочные резисторы R1, R2, амперметры А1-А2, вольтметры V1-V2, двухэлементный ваттметр W1,W2, измеритель скорости n, лабораторный автотрансформатор регулировочный (ЛАТР) Т1 и тумблер «Сеть» для включения стенда.

Измерение скорости вращения валов исследуемых электродвигателей осуществляется с помощью тахогенератора G1 и регистрируется по прибору n.

На лицевой панели стенда расположена пускорегулирующая аппаратура и коммутационные гнезда. В правой части стенда расположен функциональный блок для изучения асинхронного двигателя и привода на его основе. Слева рас-

3

положены пускорегулирующие аппараты, используемые в этой схеме. В центральной части панели расположены аппараты для исследования двигателя постоянного тока и силового трансформатора.

Порядок выполнения работы

Исследование теплового реле. При исследовании теплового реле определяется сопротивление нагревательного элемента и визуально оценивается состояние контактов реле. Для определения токов срабатывания реле и их настройки собирается схема рис. 1. С помощью ЛАТРа устанавливается ток, протекающий через нагревательный элемент. Определяется ток срабатывания реле и возможность его регулировки.

Рис. 1. Электрическая принципиальная схема для исследования теплового реле: КМ1 – контактор; КА1 - тепловое реле; QF1 - автоматический выключатель (трехполюсный); SF1 - автоматический выключатель (однополюсный);

SB1.1 - кнопка «Стоп»; SB1.2 - кнопка «Пуск»; HL1 - лампа сигнальная;

T1 – ЛАТР; T2 – однофазный трансформатор

В качества амперметра использовать тестер с пределом 10 А.

Проверить правильность монтажа при помощи тестера. Перед подключением стенда к сети вывести регулятор ЛАТРа в положение, соответствующее минимальному выходному напряжению, проверить состояние управляющего

4

контакта реле, который должен быть замкнут. Если контакт не замкнут, то вернуть его в исходное положение нажатием на толкатель (контакт возвращается в исходное положение только после того, как остынет до нужной температуры биметаллическая пластинка привода контакта).

После проверки схемы преподавателем (лаборантом) запитать стенд от сети и подать напряжение, нажать черную кнопку кнопочного поста SB1. Затем плавно увеличить выходное напряжение ЛАТРа, что вызовет увеличение тока через катушку реле КА1 и довести его до значения 1,3Iном (где Iном - номинальный ток теплового реле). Засечь время срабатывания теплового реле (раздастся легкий щелчок и цепь питания трансформатора разорвется – амперметр установится в ноль, отключится контактор КМ1).

Обесточить стенд и дать время остыть катушке теплового реле (допускается применение принудительного охлаждения). Повторить опыт при значениях тока нагрузки 1,5Iном, 1,7Iном. Для тока нагрузки 1,5Iном провести опыт при трех положениях регулятора тока срабатывания (минимальное, среднее и максимальное). Данные занести в табл. 1.

Построить график t = f(Iном).

Исследование теплового расцепителя автоматического выключателя.

В данном опыте производится исследование характеристики теплового расцепителя автомата АП-50Б QF1, ток уставки которого 1,6-2,5 А (согласно маркировке самого аппарата). Работа электромагнитного расцепителя ввиду больших токов срабатывания (16 – 25 А) не рассматривается.

С разрешения преподавателя (лаборанта) ознакомиться с устройством автоматического выключателя. Для этого при отсоединенном сетевом кабеле стенда с помощью отвертки отвернуть два винта на крышке автомата и акку-

5

ратно снять ее, чтобы не выпали дугогасительные камеры. Ознакомиться с работой механизма и назначением узлов. Установить крышку на место.

Для выполнения работы собрать схему, представленную на рис. 2. В качестве нагрузки используется катушка теплового расцепителя самого автомата.

Осуществить монтаж схемы согласно рис. 2.

Рис. 2. Электрическая принципиальная схема для исследования теплового расцепителя автомата: КМ1 – контактор; QF1 - автоматический выключатель (трехполюсный); SF1 - автоматический выключатель (однополюсный); SB1.1 - кнопка «Стоп»; SB1.2 - кнопка «Пуск»; HL1 - лампа сигнальная;

T1 – ЛАТР; T2 – однофазный трансформатор; QF2 – исследуемый автоматический выключатель

Проверить с помощью тестера правильность сборки. Убедиться, что регулятор ЛАТРа установлен в положение, соответствующее минимальному выходному напряжению.

После проверки преподавателем (лаборантом) подать напряжение на стенд и включить автомат QF1, нажать черную кнопку кнопочного поста SB1. Плавно поворачивая регулятор ЛАТРа, увеличить ток через автомат QF2 до значения 1,3Iном. Засечь время срабатывания теплового расцепителя. Обесточить стенд и дать время остыть катушке теплового расцепителя (допускается для ускорения процесса охлаждения снять крышку автомата). Повторить опыт при значениях тока нагрузки 1,5Iном, 1,7Iном. Данные занести в табл. 2.

6

Построить график зависимости t = f(Iном).

Исследование схемы включения и работы люминесцентных ламп. В

работе исследуются стартерная схема включения лампы. Исследование производится по схеме, представленной на рис. 3. Проверить правильность монтажа при помощи тестера. Подготовить стенд к работе от сети: вывести регулятор ЛАТРа в положение, соответствующее минимальному выходному напряжению.

Рис. 3. Электрическая принципиальная схема для исследования люминесцентной лампы: КМ1 – контактор; QF1 - автоматический выключатель (трехполюсный); SF1 - автоматический выключатель (однополюсный);

SB1.1 - кнопка «Стоп»; SB1.2 - кнопка «Пуск»; HL1 - лампа сигнальная;

T1 – ЛАТР; HE2 – исследуемая люминесцентная лампа

После проверки схемы преподавателем (лаборантом) запитать стенд от сети и подать в схему напряжение, нажать черную кнопку кнопочного поста SB1. Проверить работу схемы. Затем, плавно увеличивая подводимое напряжение с помощью ЛАТРа, определить напряжение устойчивого включения лампы, а также ток розжига лампы и его величину в рабочем режиме. Эксперимент повторить несколько раз. Данные занести в табл. 3.

7

Затем, плавно понижая напряжение, определить величину напряжения гашения лампы. Опыт повторить несколько раз. Затем, вновь плавно понижая напряжение от номинального, снять значения рабочего тока лампы в режиме свечения в нескольких фиксированных точках.

По данным эксперимента рассчитать средние значения искомых величин Uрозжига, Iрозжига, Uгашения, Uраб, Iраб, и сравнить опытные данные для номинального режима с паспортными.

Исследование контактора. Определить тип контактора и паспортные данные, внести в таблицу. Ознакомиться с устройством основных частей контактора серии КМИ и двухкнопочной станции.

Проверить целостность и состояние всех деталей и узлов контактора: затяжку винтов, подвижную систему. Проверить состояние главных и дополнительных контактов.

Проверить с помощью омметра целостность катушки управления. Измерить сопротивление катушки управления. Записать значение её со-

противления постоянному току Rкат в табл. 4.

8

Для определения напряжения включения контактора, тока катушки и потребляемой активной мощности собрать схему согласно рис. 4. После проверки схемы преподавателем (лаборантом) запитать стенд от сети и подать в схему напряжение. Затем плавно увеличить выходное напряжение ЛАТРа до величины, предшествующей срабатыванию контактора. Состояние контактора наблюдать по сигнальной лампе HL1.

Сеть

N A B C

HL1

Рис. 4. Электрическая принципиальная схема для исследования контактора: КМ1 – контактор; QF1 - автоматический выключатель (трехполюсный);

SF1 - автоматический выключатель (однополюсный); HL1 - лампа сигнальная

При выполнении опыта избегать длительной работы контактора в режимах с недовтянутым якорем (сопровождается дребезжанием якоря и контактной системы), что может вызвать перегрев катушки контактора.

Зафиксировать показания приборов в этот момент. Затем, плавно увеличивая напряжение на катушке до номинальной величины, через каждые 10-20 В снять показания приборов. Данные занести в табл. 4.

Плавно уменьшая напряжение на катушке, добиться отключения контактора. Записать напряжение отключения в табл. 4.

Отчет и заключение о проделанной работе

Отчет составляется в соответствии с указанной последовательностью проводимых опытов. Оформление работы должно соответствовать СТО-13-2011

9

«Стандарт организации. Студенческие работы. Общие требования к оформлению». Принципиальные схемы, графики полученных зависимостей выполняются с соблюдением требований действующих ГОСТов. При анализе результатов работы требуется оценить их достоверность и сделать заключение о возможности эксплуатации устройств управления и защиты.

Контрольные вопросы

1.Виды аппаратов защиты электрических сетей и их особенности.

2.Виды расцепителей автоматических выключателей. Их назначение.

3.Условия выбора аппаратов защиты электрических сетей.

4.Принцип работы люминесцентной лампы.

5.Преимущества и недостатки люминесцентных ламп.

6.Схемы включения люминесцентных ламп. Электронная и электромагнитная пускорегулирующая аппаратура.

7.Виды неисправностей пускорегулирующей аппаратуры.

8.Параметры тепловых реле, подлежащие проверке после ремонта.

9.Параметры магнитных пускателей и контакторов, подлежащие проверке после ремонта.

10.Схемы включения контактора. Самоподхват контактора

Библиографический список

1.Кацман, М.М. Электрические машины [Текст] / М.М. Кацман. – М.: Высшая школа, 2003. – 469 с.

2.Гольдберг, О.Д. Испытания электрических машин [Текст]: учеб. для вузов / О.Д. Гольдберг. – М.: Высшая школа, 2000. – 255 с.

3.Куценко, Г.Ф. Монтаж, эксплуатация и ремонт электроустановок [Текст]: практическое пособие / Г.Ф. Куценко. – Мн.: Дизайн ПРО, 2006. – 472 с.

4.Справочник по наладке электроустановок [Текст] / под ред. А.С. Дорофеюка, А.П. Хечумяна. – М.: Энергия, 1976. – 560 с.

10