Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Электрооборудование. Методические рекомендации к выполнению лабораторных работ. Учебное пособие
.pdf
42
M – асинхронный электродвигатель с фазным ротором; R1, R2 - пус-
ковые резисторы; KM1, KK – магнитный пускатель; KM2, KM3 –
контакторы ускорения
Рисунок 4.1 – Схема автоматического пуска асинхронного электро-
двигателя с фазным ротором в функции времени (силовая часть)
Сеть 220 В
A
q
C2
l
R1
R2
C3
B
o
C1
KM1
KM3
KK
P3
p
C
KM2
m
P2
M
QF1
n
P1
43
KM3
a
KT1
KT2
KT2
220 B
KM1
KK
b
KM1
KM1
KM2
SB1
QF2
KT1
KM2
SB2
KM1, KK (a и b – точки присоединения катушки и контакта теплового
реле) - магнитный пускатель; KM2, KM3 - контакторы ускорения;
KT1, KT2 реле времени
Рисунок 4.2 - Схема автоматического пуска асинхронного электродви-
гателя с фазным ротором в функции времени (схема управления)
44
давателя расчет пусковых резисторов может быть выполнен обоими
1
*2*2
1
m
Mr
М
1
+R
m
+R
R
R
p
a
R
2
М
2
2
М
сн
+R
R
1
p
1
c
e
b
p
0
2
d
R
f
М
М
СН
– момент статический номинальный; М1 – пиковый момент;
М
2
– момент переключающий (все моменты на пусковой диаграмме
приведены в относительных единицах); RP - внутреннее сопротивле-
ние ротора; R1 – внешнее сопротивление первой ступени ускорения; R2
– внешнее сопротивление второй ступени ускорения
Рисунок 4.3 – К построению пусковой диаграммы асинхронного элек-
тродвигателя с фазным ротором
ω
n
ω
0
упомянутыми методами с последующим их сравнением. Разница в
значениях рассчитанных величин резисторов не должна превышать
10 %.
3.2.1. Аналитический метод расчета.
3.2.1.1. Задаться относительной величиной переключающего момента М2*
(рис. 4.3)
М
= (1,10…1,25) М
2*
СН*
,
где
М
ницах (следовательно, М
3.2.1.2. Кратность пикового момента
– статический номинальный момент двигателя в относительных еди-
СН*
= 1).
СН*
45
или, так как у асинхронного двигателя r2* ≈ sH , то
1
*2
1
m
M
Н
s
где sH – номинальное скольжение двигателя;
m = 2 в соответствии с заданием.
3.2.1.3. Относительная величина пикового момента
М
= λ М2*.
1*
Момент М
максимальный (критический) момент асинхронного двигателя в относительных единицах (см. Приложение к методическому руководству). Если
это условие не выполняется, то изменяют значение момента М
лах рекомендаций п 3.2.1.1 и производят расчет заново.
3.2.1.4. Вычисляются сопротивления пусковых резисторов
должен удовлетворять условию М1* ≤ 0,8 ММ* , где ММ* -
1*
в преде-
2*
R2 = r2 (λ – 1);
R1 = R2 λ.
Здесь r2 - сопротивление одной фазы ротора двигателя, Ом; приведено в
Приложении или замеряется омметром по указанию преподавателя.
3.2.2. Графоаналитический метод расчета.
3.2.2.1. В расчетах механические характеристики принимаются прямоли-
нейными.
3.2.2.2. Построить прямолинейный участок естественной механической
характеристики двигателя ω = f (M) (рис. 4.3) по двум характерным точкам: точка а с координатами (ω = ω0,; М=0) и точка n с
координатами (ω=ωН; M = M СH), где ω
холостого хода; ωН - номинальная скорость электродвигателя;
М
= МСН – номинальный момент электродвигателя.
Н
3.2.2.3. На оси моментов откладывают величины: М
момент двигателя, равный номинальному статическому моменту
привода; М1 – максимальный допустимый момент для электропривода. Он не должен превышать 80 % критического момента
двигателя (М
ключения сопротивлений.
≤ 0,8 ММ ); М
1
= (1,10…1,25) МН – момент пере-
2
скорость идеального
0 -
– номинальный
СН
46
3.2.2.4. Из точек М
H
I
H
E
H
R
3
2
2
H
R
cm
fm
R21
H
R
cm
ef
R 2
2
моментов и между перпендикулярами М1 и М2 строят разгонную
ступенчатую кривую электродвигателя (см. рис. 4.3). Отрезки, отсекаемые лучами, выходящими из точки на оси ординат, соответствующей идеальному холостому ходу ω = ω0 , на перпендикуляре М1 дадут в масштабе значение пусковых сопротивлений.
Полное сопротивление цепи ротора
соответствует отрезку cm. Е2Н – номинальная ЭДС на кольцах
ротора двигателя (см. Приложение).
Внутреннее сопротивление ротора соответствует отрезку ce.
Внешнее полное сопротивление ступени соответствует отрезку em.
Сопротивление ступеней
, М
1
и МСН восстанавливают перпендикуляры к оси
2
; R
где k - масштаб сопротивлений, Ом/мм:
k = R
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.
3.3.1. Перед сборкой схемы рекомендуется подготовить двигатель к вклю-
чению. Для этого обмотки статора следует соединить ЗВЕЗДОЙ или
ТРЕУГОЛЬНИКОМ в зависимости от напряжения сети, к которой
подключается электродвигатель.
3.3.2. 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 на рис. 4.2 и между точками l-o, m-p,
2H
= k * fm;
1
; R
= k * ef,
2
/em.
47
n-q уже собраны на заводе-изготовителе (см. также рис. 1.4 к лабо
раторной работе № 1).
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 пре-
подавателем) и пусковая диаграмма в масштабе.
4.6. Электрическая схема установки.
4.7. ВЫВОДЫ.
5. Контрольные вопросы:
5.1. Проблемы, возникающие при пуске асинхронного двигателя. Как
они решены в рассматриваемой схеме ?
5.2. Расшифруйте все параметры, приведенные в сведениях о двигателе,
примененном в работе, и все технические данные контакторов, магнитного пускателя и реле, использованных в работе.
5.3. В чем заключается наладка схемы пуска асинхронного двигателя с
фазным ротором в функции времени в реальных производственных
условиях ?
5.4. К каким последствиям приведет завышение (или занижение) сопро-
тивления резистора R1 (или R2) по сравнению с расчетным значением ?
5.5. Как соединены обмотки статора в работе: в ЗВЕЗДУ или в
ТРЕУГОЛЬНИК ? Докажите.
5.6. Опишите устно работу защит, которые обеспечивает рассматривае-
мая схема.
5.7. Контакт реле КТ2 “залип” (остался во включенном состоянии после
предыдущего срабатывания схемы). К каким последствиям это
приведет при пуске двигателя ?
5.8. Блокконтакт КМ2 после предыдущего срабатывания схемы не замк-
нулся (остался в разомкнутом состоянии). К каким последствиям это
приведет ?
48
Лабораторная работа № 5
2 21 1
0Конт
впередназад
Q1
Q2
Q3
Q4
Q5
Q6
Q7
Q8
Q9
Q10
Q11
Q12
Рисунок 5.1 - Таблица замыканий контактов контроллера
КОНТРОЛЛЕРНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ДВУХСКОРОСТНЫМ
АСИНХРОННЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ
1. Цель работы: изучение кулачкового контроллера и схемы управления
двухскоростным асинхронным двигателем на примере электропривода
брашпиля.
2. Рабочее задание:
2.1. Ознакомиться с оборудованием стенда, относящимся к лабораторной
работе. Идентифицировать оборудование в соответствии с электрической схемой. Занести в отчет технические данные оборудования,
имеющего отношение к работе.
2.2. Изучить устройство двухскоростного асинхронного электродвигателя,
использованного в работе; назначение, устройство и функционирование встроенного электромагнитного фрикционного дискового тормоза.
2.3. Изучить устройство кулачкового контроллера, назначение его от-
дельных элементов. Составить таблицу замыканий контактов контроллера (см. рис. 5.1)
2.4. Собрать электрическую схему установки (рис. 5.2). Сборке подлежит
только часть схемы, изображенная на рисунке штриховыми линиями.
49
KK3
Q3
KM
8C3
4C2
KM
Т2
Л1
Q10
A'
KK4
SQ1
YB
Q6
A
Q4
4C1
FU
Q11
8C4
B'
Q1
KK3
4C3
SQ2
Q5
Л2
KK1
8C1
Q12
Л3
KK2
Q2
8C5
Т1
Q9Q8
8C2
Т3
B
KK1
KK4
Q7
C
М
C'
KK2
8C6
Рисунок 5.2 – Схема контроллерного управления двухскоростным асин-
хронным электродвигателем
50
2.5. Запустить электропривод брашпиля. Убедиться в работе привода на
малой и большой скоростях, наличии реверса электродвигателя.
2.6. Проверить действие нулевой защиты.
2.7. Построить механические характеристики двигателя ω = f (M) для ма-
лой и большой скоростей (две характеристики на одном графике).
2.8. Сделать выводы по работе.
3. Методические рекомендации к выполнению работы:
3.1. К п.п. 2.1 и 2.2 задания. Выполняются студентами самостоятельно с
использованием лекций, рекомендованной литературы, плакатов и
реального оборудования.
3.2. К п. 2.3 задания. Открыть дверцу контроллера и снять со всех сило-
вых контактов дугогасительные камеры. Устанавливая штурвал в
различные положения, выяснить, в каких положениях какие контакты замкнуты, а какие разомкнуты. По полученным наблюдениям заполнить таблицу замыканий контактов контроллера. Форма таблицы
приведена на рис.5.1. Замкнутое состояние отмечается в соответствующих клетках таблицы крестиками. В таблице на рисунке заполнен лишь один столбец, соответствующий нулевому положению
штурвала контроллера. Студентам предлагается заполнить таблицу
замыканий контактов контроллера полностью.
3.3. К п. 2.4 задания. Часть электрической схемы, изображенная
сплошными линиями, находится в собранном состоянии. К этой части схемы должны быть присоединены провода питающей линии,
статорные обмотки электродвигателя и электромагнитный тормоз.
Перечисленные соединения изображены на схеме штриховыми линиями. Подключить зажимы Л1, Л2 и Л3 к трехфазной сети.
Примечание. В заводских обозначениях выводов обмоток статора
цифры 4 или 8 указывают количество полюсов данной обмотки.
3.4. К п. 2.5. задания. Для ввода привода в действие контакты линейного
контактора КМ замыкают вручную при помощи съемной рукоятки,
которая может быть установлена или вынута только при разомкнутых контактах КМ. Замыкание этих контактов осуществляется поворотом съемной рукоятки против часовой стрелки до упора. Размыкание контактов осуществляется поворотом рукоятки по часовой
стрелке или автоматически при исчезновении питающего напряжения. После замыкания линейных контактов катушка линейного контактора КМ получает питание и удерживает контакты в замкнутом
состоянии, осуществляя нулевую защиту.
По заданию преподавателя может быть измерено минимальное
напряжение удержания контактора КМ.
3.5. К п. 2.6 задания. При работе привода имитировать отключение сети
отключением автоматического выключателя. Убедиться в невозможности самопроизвольного запуска привода после восстановления пи-
51
тания. Контроллер КВ-1832 снабжен устройством, осуществляющим нулевую защиту. Устройство состоит из линейного контактора
КМ и механического блокировочного узла, исключающего возможность случайного или несанкционированного включения электродвигателя посторонним лицом.
3.6. К п.2.7 задания. Построение механических характеристик для малой
и большой скоростей вращения электродвигателя выполняется по
заданию преподавателя в соответствии с общими методическими рекомендациями, изложенными в «Правилах…», раздел «6. Обработка
результатов и оформление отчета», а также в соответствии с рекомендациями п. 3.4. лабораторной работы № 7.
4. Содержание отчета:
4.5. Название работы.
4.6. Цель работы.
4.7. Рабочее задание.
4.8. Тип и технические данные электродвигателя.
4.9. Электрическая схема установки. Схема выполняется в соответствии
с требованиями ГОСТ и должна содержать расшифровку буквенноцифровых обозначений аппаратов и элементов, входящих в контроллер.
4.10. Механические характеристики двигателя на малой и большой скоро-
стях, полученные расчетным путем по четырем характерным точкам.
Две характеристики ω = f (M) изобразить в масштабе на одном графике.
4.11. ВЫВОДЫ.
5. Контрольные вопросы.
5.1. Что означают цифры, указанные в марке двигателя МАП-112-4/8 ?
Для чего они нужны инженеру – не специалисту в области электрооборудования ?
5.2. Расшифруйте все параметры, приведенные в сведениях об электро-
двигателе МАП-112-4/8. (Например, что означает МК* = 2,47/1,75 ?)
5.3. Какой способ регулирования скорости вращения электродвигателя
используется в работе ?
5.4. Каким образом схема обеспечивает двухскоростной режим работы
привода ? Реверс ? ( Например, показать по схеме, что на первом
положении штурвала двигатель должен работать на малой скорости,
а на втором положении – на большой).
5.5. Что означает термин «перегрузка электродвигателя» ? По каким
причинам может возникнуть перегрузка двигателя брашпиля ? Каким образом можно судить о наличии перегрузки и о ее величине ?
Почему необходимо ограничивать время работы электродвигателя с
перегрузкой ? Опишите устно работу защиты от перегрузки в рассматриваемой в работе схеме.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]