Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Электрический привод. Динамика. Лабораторный практикум. Учебно-методическое пособие

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

07.09.2026

Размер:

1 Мб

Скачать

☆

1 / 121 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 > Следующая >>>

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

И.Г. Однокопылов, С.В. Ланграф, С.М. Семенов

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРИВОД. ДИНАМИКА

Лабораторный практикум

Рекомендовано в качестве учебно-методического пособия

Редакционно-издательским советом

Томского политехнического университета

2-е издание, переработанное и дополненное

Издательство

Томского политехнического университета

2018

УДК 62-83 (076.5) ББК 31.291я73

О-43

Однокопылов И.Г.

О-43 Электрический привод. Динамика. Лабораторный практикум :

учебно-методическое пособие / И.Г. Однокопылов, С.В. Ланграф, С.М. Семенов ; Томский политехнический университет. – 2-е изд., перераб. и доп. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2018. – 117 с.

Учебно-методическое пособие содержит описания четырех лаборатор-

ных работ по курсам «Электрический привод. Приведены способы исследования динамических режимов электроприводов постоянного и переменного тока, а также статических характеристик замкнутых систем аналитическим и экспериментальным путями с использованием компьютерной техники.

Предназначено для студентов, обучающихся по направлению 13.03.02

«Электроэнергетика и электротехника».

УДК 62-83(076.5) ББК 31.291я73

Рецензенты

Доктор технических наук, профессор

заведующий кафедрой промышленной электроники ТУСУРа

С.Г. Михальченко

Кандидат технических наук

заведующий отделом электропривода промышленных установок

НИИ АЭМ

В.В. Аржанов

 ФГБОУ ВПО НИ ТПУ, 2011  Однокопылов И.Г., Ланграф С.В,

Семенов С.М., 2018

 Оформление. Издательство Томского

политехнического университета, 2018

ВВЕДЕНИЕ

Для успешного функционирования в различных сферах деятельности, связанных с работой систем электроприводов и автоматики, современный специалист должен обладать знаниями и навыками практической работы по следующим разделам науки и техники:

 цифровая электроника и микропроцессорная техника;

 теория автоматического управления;

 электрический привод;

 системы управления электроприводами;

 автоматизация технологических процессов.

Дисциплина «Электрический привод» имеет своей целью сформировать общие представления, первичные знания, умения и навыки студентов по основам электропривода. Данная дисциплина является фундаментом для освоения теории и систем управления электроприводами, структур автоматизации техпроцессов.

Пособие содержит методические указания к четырем работам, посвященным изучению различных режимов работы рактеристик электроприводов постоянного и переменного тока.

Методические указания к каждой работе включают теоретический материал, необходимый для выполнения работы, и сведения по его использованию при выполнении программы работы. По каждой работе даны контрольные вопросы, которые могут служить руководством при подготовке к ней и углублению знаний. В пособии тературы, рекомендуемый к использованию при подготовке к работам и выполнении отчетов по ним.

и динамических ха-

приведен список ли-

Лабораторная работа № 1



ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И РЕЖИМЫ

РАБОТЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА С ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ

ПОСТОЯННОГО ТОКА НЕЗАВИСИМОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ

1.1. Цель работы

Исследование характеристик переходных процессов скорости

()

t

, тока

ских режимах работы и способах регулирования скорости электропривода постоянного тока независимого возбуждения.

1.2. Оборудование стенда (состав аппаратуры)

Аппаратная часть комплекта выполнена по блочному (модульному) принципу и содержит:

 трехсоставной лабораторный стол со встроенным контейнером

для хранения съемных функциональных блоков, проводников и методических материалов, рамами для установки необходимых в эксперименте функциональных блоков, выкатной полкой для клавиатуры компьютера и подставкой для системного блока последнего;

 электрические машины (выполненные в виде электромашинного

агрегата), трансформаторы и элементы электрических цепей;

 источники питания;

 измерительные преобразователи и приборы.

Питание комплекса осуществляется от трехфазной электрической сети напряжением

 потребляемая мощность, Вт, не более 500.

Массо-габаритные показатели:

()

и момента

~ 380 В с нейтральным и защитным проводниками:

()Uft

при различных динамиче-

 габариты (длина/ширина/высота), мм, 27509001600;

 масса, кг, не более 250.

Программная часть комплекта включает:

 программную среду персонального компьютера (Windows всех

версий, начиная с Windows 98);

 разработанные регистраторы режимных параметров машин по-

стоянного и переменного тока, пульты управления электроприводами, виртуальный осциллограф.

1.2.1. Тактико-технические параметры электромашинного агрегата

–

Электромашинный агрегат предназначен для электромеханического преобразования энергии постоянного или переменного тока, получения сигналов, определяющих частоту вращения и угловое положение подвижных частей агрегата. Он включает сочлененные между собой и установленные на едином основании машины постоянного и переменного тока, маховик и преобразователь угловых перемещений.

Параметры электромашинного агрегата приведены в табл. 1.1.

Таблица

1.1

Наименование Параметры

Машина постоянного тока (тип 101.2)

Номинальная мощность, Вт 90 Номинальное напряжение якоря, В 220 Номинальный ток якоря, А 0,56 Номинальная частота вращения, мин

1500

независимое

Возбуждение

/параллельное/

последовательное Номинальное напряжение возбуждения, В 220 Номинальный ток обмотки возбуждения, А 0,2 КПД, % 57,2 Направление вращения любое

двигательный/

Режим работы

генераторный

Машина переменного тока (тип 102.1

)

Число фаз на статоре 3 Число фаз на роторе 3 Частота тока, Гц 50 Номинальная полезная активная мощность, Вт 30 Номинальное напряжение, В 127 Схема соединения обмотки статора Схема соединения обмотки ротора Y Номинальный ток статора, А 0,35 КПД, % 0,73 Номинальная частота вращения, мин

Маховик

Момент инерции, нмс2

1250

0,032

Масса, кг, не более 7

Окончание табл. 1.1

–

Наименование Параметры

Преобразователь угловых перемещений (тип 104)

Модель ВЕ 178А Количество выходных каналов 6

серия импульсов,

Выходные сигналы

опорный импульс Число импульсов за оборот в серии 2500 Диапазон изменения рабочих частот вращения вала, мин

0…6000

1.2.2. Электрическая схема соединений тепловой защиты машины переменного тока

Блок-схема соединений тепловой защиты машины переменного то-

ка изображена на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Схема тепловой защиты машины переменного тока

Перечень аппаратуры схемы тепловой защиты (рис. 1.1) приведен

в табл. 1.2.

Таблица 1.2

Обозначение Наименование Тип Параметры

D Машина переменного тока 102,1 ~100 Вт / 230 В /



1500 мин

GA Трехфазный источник питания 201,2 400 В ~ / 16 А

1.2.3. Подготовка и проведение измерений с помощью электронного мультиметра

Для измерения трех базовых электрических величин (напряжения, тока и омического сопротивления) используется мультиметр. Схемы подключения мультиметра для измерения этих величин приведены на рис. 1.2–1.4. До его подключения к цепи необходимо выполнить следующие операции:

 установить род тока (постоянный/переменный);

 выбрать диапазон измерений соответственно ожидаемому ре-

зультату измерений;

 правильно подсоединить зажимы мультиметра к измеряемой цепи.

Рис. 1.2. Схема присоединения мультиметра (как вольтметра) для измерения

напряжения

Рис. 1.3. Схема присоединения мультиметра (как амперметра) для измерения

тока

Рис. 1.4. Схема присоединения мультиметра (как омметра) для измерения

омического сопротивления

1.2.4. Назначение и описание функциональных блоков

Перечень функциональных блоков приводится в соответствии с рис. 1.5:

 Трехфазный источник питания (GA). Предназначен для пи-

тания комплекта трехфазным переменным напряжением. Включается вручную. Имеет защиту от перегрузок, устройство защитного отключения, кнопку аварийного отключения и ключ от несанкционированного включения.

 Источник питания машины постоянного тока (GB). Предна-

значен для питания обмоток якоря и возбуждения постоянным током. Включается вручную или дистанционно/автоматически (от ПЭВМ). Якорное напряжение регулируется вручную или дистанционно. Напряжение возбуждения нерегулируемое.

 Возбудитель машины переменного тока (GG). Предназначен

для питания обмотки возбуждения синхронной машины. Включается вручную или дистанционно/автоматически (от ПЭВМ). Напряжение возбуждения регулируется вручную или дистанционно/автоматически. Выходные цепи изолированы от входных.

 Активная нагрузка (RA). Предназначена для моделирования

однофазных и трехфазных потребителей активной энергии. Регулируется вручную.

 Блок мультиметров (BM). Предназначен для измерения токов,

напряжений, омических сопротивлений. Цифровой с жидкокристаллическим дисплеем.

 Указатель частоты вращения (IB). Предназначен для отобра-

жения частоты вращения электрических машин в электромашинном агрегате в аналоговой форме.

Рис. 1.5. Принципиальная электрическая схема электропривода постоянного тока

 Преобразователь угловых перемещений (DD). Предназначен





для преобразования скорости вращения электрических машин в сигнал цифрового вида.

 Реостат (RR). Предназначен для ограничения пускового тока в

цепи якоря двигателя постоянного тока.

 Реостат возбуждения машины постоянного тока (RB). Предна-

значен для ручного регулирования тока возбуждения машины постоянного тока.

 Блок датчиков тока и напряжения (BA). Предназначен для

получения нормированных электрических сигналов, пропорциональных напряжениям и токам в контролируемых силовых цепях постоянного и переменного тока, и гальванически с последними не связанных.

 Коннектор (KK). Предназначен для обеспечения удобного до-

ступа к входам/выходам платы сбора данных PCI 6024E персонального компьютера.

 Персональный компьютер (IBM). Предназначен для дистан-

ционного/автоматического управления лабораторным комплексом и отображения информации.

Исследуемая машина постоянного тока (двигатель постоянного тока с независимым возбуждением), D1:



P 90 Вт;



U 220 В;

0,56 А;



n 1500 об/мин;



I 0,2 А;



вн

 57,2 %;

cos

= 86 Ом;

= 1,15 кОм.

о.в

0,73;

Нагрузочная машина переменного тока (асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором), D2:

P 30 Вт;



U 127 В;

0,35 А;



n 1250 об/мин;

36 %;

cos

0,73;

= 0,087 о. е.;

= 0,18 о. е.;

= 0,15 о. е.;

= 0,150 о. е.

Исследуемая и нагрузочная машины жестко соединены между собой и представлены в виде электромашинного агрегата, дополненного маховиком и преобразователем угловых перемещений.

1 / 121 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]