Послідовність виконання роботи

1. Ознайомитись з теоретичною частиною.

2. Скласти схеми вказані викладачем.

3. Представити складену схему на перевірку викладачу.

4. Перевірити роботу схеми.

5. Скласти звіт.

6. Захистити лабораторну роботу.

Зміст звіту

1. Номер роботи.

2. Тему роботи.

3. Мету роботи.

4. Послідовність виконання роботи.

5. Короткий опис загальних відомостей.

6. Схеми.

7. Висновки по роботі.

Питання для самоконтролю

1. Що таке керування?

2. Що таке автоматизоване керування?

3. Що таке автоматичне керування?

4. Які функції найчастіше виконують системи автоматичного керування електроприводом?

5. Які функції виконують структурні, функціональні схеми?

6. Зобразити схеми захисту електродвигунів від коротких замикань.

7. Зобразити блокувальні зв'язки у схемах керування електроприводами.

Лабораторна робота № 2

АВТОМАТИЧНИЙ ПУСК ДВИГУНА ПОСТІЙНОГО СТРУМУ ПАРАЛЕЛЬНОГО ЗБУДЖЕННЯ У ФУНКЦІЇ ЧАСУ

Мета роботи

Ознайомитись з режимами пуску двигуна постійного струму з паралельним збудженням. Набути практичних навиків по укладанню схем керування двигуна постійного струму з паралельним збудженням у функції часу.

Тривалість заняття

Тривалість лабораторної роботи 2 години.

Обладнання, матеріали та інструменти

Провідники, кнопки керування, магнітні пускачі, контактори, автоматичні вимикачі, реле часу, двигун постійного струму паралельного збудження, осцилограф.

Місце проведення заняття

Лабораторна робота проводиться в лабораторії електроприводу 7м^а.

Загальні відомості

Схеми пуску двигунів постійного струму передбачають прямий пуск двигунів невеликої потужності (до 0,75 кВт), реостатний пуск або від перетворювачів напруги. При реостатному пуску двигуна необхідно ступінчасто виводити пускові опори, увімкнені в коло якоря, яке може здійснюватися у функції часу, ЕРС або струму (рис. 2.1).

Із пускової діаграми ω = f(t)таi = f(t), (риc. 2.2) видно, що шунтування ступенів пускового резистора повинно здійснюватись через певні проміжки часу:t₁,t₂йt₃, тобто черезt₁треба зашунтувати перший ступінь резистора,t₂– другий,t₃– третій. Цим й визначається можливість створення схеми керування пуском у функції часу.

ω, І_я

I₁(M₁)

I₂(M₂)

I_c(M_c)

Δt₁

Δt₂

t

Рис. 2.1. Зміна струму і кутової швидкості в часі

при пуску двигуна

Для цього використовуються різні реле часу, що настроюються на відповідні проміжки часу. Найбільш розповсюджене використання електромеханічних та електронних реле.

Рис. 2.2. Триступінчаста пускова діаграма для струму якоря при змінюванні навантаження під час пуску

Необхідна витримка часу кожного реле визначається на основі пускової діаграми, для цього треба із часу пуску, отриманого при розрахунках, відняти власний час вмикання контакторів:

t_вл = 0,10,4 сконтактори постійного струму;

t_вл = 0,050,07 сконтактори змінного струму.

Реле часу керують контакторами прискорення, після закінчення витримки часу, незалежно від того, який струм протікає через двигун й до якої швидкості розігнався якір, відповідний ступень пускового резистора шунтується. За цих умов, якщо двигун під час пуску був перевантажений, то процес пуску буде здійснюватися у відповідності до кривої 2 (рис. 2.2), а якщо двигун під час пуску був недовантажений то процес пуску буде здійснюватися у відповідності до кривої 3.

Порівняно з кривою 1 буде:

• середній пусковий момент підвищиться, а час пуску залишиться незмінним (крива 2);

• середній пусковий момент зменшиться при незмінному часу пуску (крива 3).

Для того щоб при змінному навантаженні пусковий момент залишився рівним розрахунковому треба відповідно змінювати витримки часу на реле, які б відповідали зміні навантаження.

Так якщо пуск здійснюється у відповідності до кривої 2 (перевантаження) витримка часу реально буде

t_{1 реальне} > t'_{1 розрахункове};

t₂ > t'₂;

t₃ > t'₃.

Якщо пуск здійснюється у відповідності до кривої 3 (недовантаження), то

t_{1 реальне} < t'_{1 розрахункове};

t₂ < t'₂;

t₃ < t'₃.

Перевагою таких схем є відсутність небезпеки тривалої роботи двигуна на неповній кутовій швидкості (не „застряє” на будь-якому ступені пускового резистора), чого не вдається уникнути в схемах керування у функції швидкості й у функції струму.

Небезпека, що може виникнути при раптовому різкому зростанні навантаження при пуску за будь-яких зовнішніх чи внутрішніх причин, усувається наявністю максимального захисту, за допомогою якої двигун відмикається від мережі.

Простота й надійність у роботі, а також можливість застосування однотипних реле часу при багатоступеневому пуску, призвели до широкого застосування способу керування пуском у функції часу.

Схема автоматичного пуску двигуна постійного струму паралельного збудження у функції часу показана на рис. 2.3. При вмиканні автоматичного вимикача QFотримує живлення обмотка збудження двигуна. Натисканням на кнопкуSВ2 «Пуск» одержують живлення котушки контактора КМ1 і реле часу КТ1. Контактор головними контактами вмикає обмотку якоря двигуна в мережу, а допоміжним замикаючим контактом шунтує кнопкуSВ2. Двигун розганяється при увімкнених у коло якоря пускових резисторахR1 іR2. Через заданий проміжок часу реле КТ1 своїм замикаючим контактом подає напругу на котушки контактора КМ2 і реле часу КТ2. Контактор КМ2 спрацьовує і головним контактом створює коротке замикання на пусковому опоріR1. Двигун продовжує розганятися при зменшеному опорі кола якоря. По закінчені витримки часу, реле часу КТ2 замикає свій контакт у колі котушки контактора КМ3, який спрацьовує і своїм контактом закорочує пусковий опірR2. Далі двигун розганяється на природній характеристиці при закороченому пусковому реостаті.

Рис. 2.3. Принципіальна електрична схема керування пуском двигуна постійного струму паралельного збудження у функції часу