Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Электрооборудование. Методические рекомендации к выполнению лабораторных работ. Учебное пособие
.pdf
32
вижном якоре и номинальном для двигателя напряжении сети UH
1
*2
1
m
M
ЯН
R
m
*2
*1
М
М
m
определит номинальный ток якоря IЯН.
3.2.1.3. Задаться относительной величиной переключающего момента М2*
(см. рис.2.1 )
М
= (1,10…1,25) М
2*
где
М
– статический номинальный момент двигателя в относитель-
СН*
ных единицах (следовательно, М
Кратность пускового момента
где m = 2 (для пуска с 2 ступенями ускорения).
C другой стороны
СН*
= 1).
СН*
,
- кратность максимального момента (число, характери-
зующее отношение пикового момента М
менту М2.
Относительная величина пускового момента
М
= λ М2*.
1*
Момент М
ловие не выполняется, то изменяют значение момента М
лах рекомендаций п 3.2.1.3 и производят расчет заново.
3.2.1.4. Сопротивление пусковых резисторов ( см. рис. 2.1 и 2.2)
должен удовлетворять условию М1* ≤ 2.5. Если это ус-
1*
к переключающему мо-
1
2*
R2 = RΣЯ (λ – 1);
R1 = R2 λ.
Сопротивления цепи якоря:
в преде-
RЯ2 = RΣЯ λм;
RЯ1 = RЯ2 λм.
3.2.2. Графоаналитический способ расчета.
33
3.2.2.1. Ступени пускового сопротивления, которые следует определить,
Я
r
H
I
H
U
H
U
0
на рис. 2.1 обозначены R1 и R2, а полные сопротивления цепи,
включая и якорь двигателя, R
3.2.2.2. Естественная характеристика строится по двум точкам, координа-
ты которых: точка а (М=0; ω = ω0) и точка n (M=M
Скорость идеального холостого хода (пограничная скорость) ω0
может быть определена из формулы
Статический приведенный момент МСН принимается равным но-
минальному моменту электродвигателя, номинальная скорость
вращения ωН определяется по паспортным данным электродвигателя.
3.2.2.3. При построении искусственных характеристик следует помнить,
что точка а, соответствующая идеальному холостому ходу, является общей. Пиковый момент принимается М1 = 2,5 Мн, момент
переключения М2 = (1,10…1,25)МН .
3.2.2.4. Координаты точки m для первой (пусковой) характеристики при-
нимаются (М1 = 2,5 Мн; ω=0). Прямая линия между точками a и
m является первой пусковой характеристикой, соответствующей
работе электродвигателя с полностью введенным в цепь якоря
пусковым сопротивлением. Добавочное сопротивление якорной
цепи при работе на этой характеристике R1 + R2, полное сопротивление якорной цепи RЯ1 = R
3.2.2.5. Далее построение продолжается следующим образом: в точках
М
точки b пересечения перпендикуляра в точке М2 с искусственной
характеристикой аm проводится прямая, параллельная оси М, до
ее пересечения с перпендикуляром в точке М1, и через точки а и f
проводится следующая прямая линия. Эта линия будет соответствовать искусственной характеристике с добавочным сопротивлением R2, полное сопротивление якорной цепи RЯ2 = R
Продолжая построение в соответствии с описанным выше алгоритмом, выходят на естественную характеристику в точке е. При
невозможности «попасть» в точку е, изменяется положение перпендикуляра M2 в пределах М2 = (1,10…1,25)МН и построение
выполняется еще раз.
3.2.2.6. Полученные при построении отрезки перпендикуляра к точке М2
пропорциональны сопротивлениям:
СН
, М
и М1 восстанавливаются перпендикуляры к оси М. Из
2
и R Я2.
Я1
+ R1 + R2.
ΣЯ
; ω=ωH)
CH
,
+ R2.
ΣЯ
34
RЯ - цепи якоря электродвигателя; определяется по паспортным
данным либо путем замера. Является основанием для определения масштаба остальных сопротивлений;
R1 - первая ступень пускового сопротивления;
R2 - вторая ступень пускового сопротивления и т.д.;
RЯ1 = R
+ R1 + R2 - полное сопротивление цепи якоря на первой
ΣЯ
ступени разгона;
RЯ2 = R
+ R2 - полное сопротивление цепи якоря на второй
ΣЯ
ступени разгона.
3.3. К п. 2.3 рабочего задания. Сборку электрической схемы следует
производить в соответствии с методическими рекомендациями,
изложенными в “Правилах работы студентов в электротехнических лабораториях МГАВТ, раздел 5 “Экспериментальная часть”:
сначала собирается и налаживается схема управления, а затем силовая часть. Обмотка последовательного возбуждения LM2 включается в схему по указанию преподавателя.
3.4. К п. 2.4 рабочего задания. Наладка схемы заключается в настройке
уставок реле времени КТ1 и КТ2 на заданные выдержки времени
(см. п 3.1).
4. Содержание отчета.
4.1. Название работы.
4.2. Цель работы.
4.3. Рабочее задание.
4.4. Технические данные оборудования, задействованного в эксперимен-
те.
4.5. Расчет пусковой диаграммы (выполняется в объеме, указанном
преподавателем) и пусковая диаграмма в масштабе.
4.6. Электрическая схема установки.
4.7. ВЫВОДЫ.
5. Контрольные вопросы
5.1. Какие проблемы возникают при пуске двигателя постоянного тока?
Как они решены в рассматриваемой схеме ?
5.2. Опишите устно работу электрической схемы.
5.3. Какие аварийные режимы могут возникнуть при пуске и работе дви-
гателя постоянного тока параллельного возбуждения ? Перечислите
их, назовите причины и возможные последствия.
5.4. К каким последствиям приведет завышение (занижение) величины
сопротивления резистора R1 (или R2) по сравнению с расчетным ?
Объясните.
5.5. К каким последствиям приведет завышение (занижение) уставки реле времени КТ1 (КТ2) ? Объясните.
5.6. Опишите устно алгоритм построения пусковой диаграммы.
5.7. Какие аварийные режимы могут возникнуть при пуске и работе дви-
гателя постоянного тока независимого (параллельного) возбуждения
без нагрузки ? При значительной перегрузке ?
35
Лабораторная работа № 3
АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПУСКОМ И ТОРМОЖЕНИЕМ
АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ
РОТОРОМ
1. Цель работы: Изучение, сборка и наладка схемы автоматического
реостатного пуска и автоматического динамического торможения
асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором. Расчет
сопротивления пусковых резисторов.
2. Рабочее задание:
2.1. Ознакомиться с электрооборудованием установки. Уяснить назначе-
ние ее частей. Записать в отчет технические данные электродвигателя и аппаратов управления, используемых в работе. Изучить работу
электрической схемы автоматического управления пуском и торможением асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором. Силовая часть схемы представлена на рис. 3.1, схема управления – на рис. 3.2.
2.2. Рассчитать сопротивление пусковых резисторов RП (рис. 3.3). При-
нять, что коэффициент мощности двигателя при пуске (режим короткого замыкания) cos φК = 0,6, а допустимый пусковой ток [ IП ] =
2 IН. Этот пункт выполняется по указанию преподавателя. Если рас-
чет не производится, то для случая соединения обмотки статора в
ТРЕУГОЛЬНИК принимают RП = 3 Ома.
2.3. Собрать схему управления пуском асинхронного электродвигателя с
короткозамкнутым ротором в одну ступень, изображенную на рис.
3.2 сплошными линиями, и наладить ее работу.
2.4. Дополнить схему устройствами динамического торможения (рис.
3.2, прерывистые линии) и наладить работу этих устройств. Опробовать схему управления в работе.
2.5. Собрать силовую часть схемы пуска асинхронного электродвигателя
с короткозамкнутым ротором в одну ступень, изображенную на рис.
3.1 сплошными линиями, и наладить ее работу.
2.6. Дополнить схему устройствами динамического торможения (рис.
3.1, прерывистые линии) и наладить работу этих устройств. Опробовать полную схему автоматического пуска и торможения асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором в работе.
3. Методические рекомендации к выполнению работы:
3.1. К п.. 2.2 рабочего задания. Пусковой ток рассматриваемого двигате-
ля IП = 7 IН. Согласно заданию допустимый пусковой ток
[I П] = 2 IН, т.е. в 3.5 раза меньше. Очевидно, что для такого умень-
шения пускового тока необходимо соответствующим образом увеличить сопротивление каждой фазы двигателя. С этой целью применя-
36
B
q
KM3
A
o
C6
m
KM3
KM3 A
М
C5
R
C1
p
KM2
R
C3
KM1
Сеть 220 В
C
п
C2
QF1
B
KK
C
VD
n
C4
Т
l
M – асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором;
KM1, КК – магнитный пускатель; KM2 – контактор ускорения;
KM3 – контактор торможения; VD – выпрямитель; RП – пусковой рези-
стор; RТ – тормозной резистор
Рисунок 3.1 – Схема автоматического управления пуском и торможе-
нием асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором
(силовая часть)
37
H
I
H
U
П
I
H
U
K
Z
7
b
KT2
KM1
KM1
KT1
KM1
KT1
KM2
KK
QF2
KM3
KM3
KT2
220 B
SB1
SB2
a
KM1, КК – магнитный пускатель; KM2 – контактор ускорения;
KM3 – контактор торможения; VD – выпрямитель; RП – пусковой ре-
зистор; RТ – тормозной резистор; КТ1 и КТ2 – электромагнитные реле
времени; SB1, SB2 – кнопки управления
Рисунок 3.2 – Схема автоматического управления пуском и тормо-
жением асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором
(схема управления)
ют пусковые резисторы. Расчет сопротивлений этих резисторов вы-
3.1.1. Находят полное сопротивление фазы двигателя при неподвижном
полняется следующим образом:
роторе (сопротивление короткого замыкания):
38
2
K
2
KK
RZX
H
I
H
U
П
I
H
U
П
Z
2
K
2
K
2
ПП
RХZR
R R
п
п
к
к
к
Z
Z
X
Рисунок 3.3 – к расчету пускового резистора RП
Это сопротивление имеет активную RК и реактивную ХК составляющие (см. рис 3.3):
RK = ZK cos φK;
.
Согласно заданию cos φK = 0,6.
Cопротивления ZK, RK и XK образуют прямоугольный треуголь-
ник, изображенный на рис. 3.3 утолщенными линиями.
3.1.2. Находят полное сопротивление фазы двигателя при включенных
пусковых резисторах и заданном значении пускового тока:
.
Треугольник сопротивлений приобретает при этом вид, показанный на
рис.3.3 тонкими линиями.
3.1.3. Определяют сопротивление RП пусковых резисторов. На рис. 3.3
видно, что
Эта формула справедлива для случая соединения обмотки статора
в ЗВЕЗДУ.
.
39
3
П
R
П
R
При соединении в ТРЕУГОЛЬНИК
.
3.2. К п.п. 2.3 и 2.4 рабочего задания:
3.2.1. Сборку схемы рекомендуется начать с подготовки двигателя к вклю-
чению. При этом обмотки статора двигателя следует соединить
ЗВЕЗДОЙ или ТРЕУГОЛЬНИКОМ в зависимости от напряжения
сети, к которой подключается двигатель. Консультацию по этому
поводу можно получить у преподавателя.
3.2.2. Сборку электрической схемы следует производить в соответствии с
методическими рекомендациями, изложенными выше в «Правилах
работы студентов в электротехнических лабораториях МГАВТ, раздел 5 «Экспериментальная часть»: сначала собирается и налаживается схема управления, а затем силовая часть схемы.
3.2.3. В случае, если в работе используется серийный магнитный пуска-
тель, следует обратить внимание на то, что часть схемы между точками a и b в схеме управления и между точками l-o, m-p и n-q в
силовой части схемы уже собрана на заводе-изготовителе (см. также
рис. 1.4 к лабораторной работе № 1).
4. Содержание отчета:
4.1. Название работы.
4.2. Цель работы.
4.3. Рабочее задание.
4.4. Технические данные оборудования, задействованного в работе.
4.5. Расчет пусковых резисторов.
4.6. Электрическая схема установки.
4.7. ВЫВОДЫ.
40
5. Контрольные вопросы:
5.1. Проблемы, возникающие при пуске асинхронного двигателя с корот-
козамкнутым ротором. Как они решены в рассматриваемой лабораторной работе ?
5.2. Достоинства и недостатки способа пуска асинхронного двигателя,
рассмотренного в работе.
5.3. Опишите устно физические явления, приводящие к снижению ско-
рости вращения двигателя в рассмотренном в работе способе торможения.
5.4. К каким последствиям приведет занижение (или завышение) сопро-
тивлений резисторов R
П ? R Т
?
5.5. К каким последствиям приведет занижение (или завышение) устав-
ки реле КТ1 ? КТ2 ?
5.6. К каким последствиям приведет «залипание» размыкающего блок-
контакта КМ 1 ? КТ1 ? (контакт замкнулся при предыдущем срабатывании схемы и больше не разомкнулся).
5.7. Опишите устно работу всех защит и блокировок в рассмотренной
схеме.
41
Лабораторная работа № 4
АВТОМАТИЧЕСКИЙ ПУСК АСИНХРОННОГО
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ С ФАЗНЫМ РОТОРОМ В ФУНКЦИИ
ВРЕМЕНИ
1. Цель работы: изучение, сборка и наладка схемы автоматического
управления реостатным пуском асинхронного двигателя с фазным ротором в функции времени. Расчет и построение пусковой диаграммы.
2. Рабочее задание:
2.1. Ознакомиться с оборудованием экспериментальной установки. Уяс-
нить состав установки и назначение ее отдельных элементов. Записать марки и технические данные электрических машин и иного оборудования, используемого в эксперименте. Изучить работу схемы
автоматического пуска асинхронного электродвигателя с фазным ротором в функции времени. Силовая часть схемы представлена на
рис. 4.1, схема управления – на рис. 4.2.
2.2. Рассчитать сопротивления пусковых резисторов при числе ступеней
пуска m = 2. Механические характеристики двигателя принять линейными.
2.3. Построить пусковую диаграмму для двухступенчатого пуска асин-
хронного электродвигателя с фазным ротором в функции времени в
координатных осях ω = f(M). Примерный вид пусковой диаграммы представлен на рис. 4.3.
ПРИМЕЧАНИЕ: Пункты 2.2 и 2.3 выполняется по указанию преподавателя. Если расчет пусковой диаграммы не производится, то в работе используются следующие данные (рис. 4.1 и 4.3): R1 = 1,6 Ом;
R2 = 0,5 Ом.
2.4. Собрать электрическую схему цепи управления, представленную на рис.
4.2, опробовать ее в работе. Сборку электрической схемы следует
производить в соответствии с методическими рекомендациями, изложенными в “Правилах работы студентов в электротехнических лабораториях МГАВТ, раздел 5 “Экспериментальная часть”. Произвести наладку схемы. Продолжительность разгона двигателя на первой ступени пуска принять равной 2,1 с., на второй ступени 0,7 с.
3. Методические рекомендации к выполнению работы:
3.1. Выбрать реле времени, необходимые для осуществления пуска ω =
f(t) и произвести их настройку. Выдержку времени реле КТ1 устано-
вить равной 2,1 с, реле КТ2 – 0,7 с. Для выполнения этого пункта рекомендуется воспользоваться методикой, описанной в п. 3.2 методических рекомендаций к лабораторной работе № 1.
3.2. К п.п. 2.2 и 2.3 рабочего задания. Рассчитать сопротивления пуско-
вых резисторов и построить пусковую диаграмму двигателя. Расчет
пусковой диаграммы выполняется аналитическим либо графоаналитическим методом по указанию преподавателя. По указанию препо-
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]