2. Указания по выполнению работы

1. Общие положения

В лабораторной работе используются электрические машины со следующими паспортными данными:

Таблица 3.1

Паспортные данные машины постоянного тока

Наименование параметра	Значение
Тип	2ПМ90МУХЛ4
Мощность, Вт	370
Номинальное напряжение питания обмотки якоря, В	110
Номинальное напряжение питания обмотки возбуждения, В	110
Номинальная частота вращения, об/мин	1500
Номинальный ток якоря, А	4,93
КПД	0,61
Масса, кг	24
Механические потери, Рмех ДПТ, Вт	30

Таблица 3.2

Паспортные и расчетные данные асинхронного двигателя с фазным/короткозамкнутым ротором

Наименование параметра	Значение
Тип	AIS71ВУ3/АИР63В4УЗ
Мощность, Вт	370
Номинальное напряжение питания обмотки статора, D/Y, В	220/380
Номинальная частота вращения, об/мин	1370/1320
Номинальный ток фазы статора, А	1,18/1,37
cos j	0,7
Номинальный момент, Н×м	1,4
Активное сопротивление статора r1,27°C , Ом	19
Активное сопротивление ротора r2, 27°C , Ом	25
Механические потери, Рмех АД, Вт	11

Примечание: Скоростные характеристики желательно снимать при пониженном напряжении.

Таблица 3.3

Паспортные данные импульсного датчика скорости

Наименование параметра	Значение
Тип	TRD-S500VD
Напряжение питания, В	5
Разрешающая способность, имп/об	500

В данной работе двигатель постоянного тока (ДПТ) является исследуемым, а асинхронный двигатель (АД), получающий питание от ПЧ – нагрузочным.

Перед началом работы необходимо перевести ТП, от которого питается ДПТ, в режим регулирования по скорости, а ПЧ, от которого питается АД - в режим регулирования по моменту. Для этого необходимо установить переключатель SA4 на блоке «Тиристорный преобразователь» (ТП) и переключатель SA3 на блоке «Преобразователь частоты» (ПЧ) в соответствующие положения.

Перед проведением работы при выключенном автомате QF1 модуля питания стенда (МПС) привести модули в исходное состояние:

– переключатель SA1 «Разрешение» модуля ТИРИСТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ перевести в нижнее положение, SA3 – в среднее положение «Стоп», SA4 – в положение «Скорость», потенциометр RP1 – в крайнее положение против часовой стрелки;

– переключатели SA1, SA2 и SA3 в блоке МОДУЛЬ СИЛОВОЙ установить в нулевые положения, что соответствует нулевым добавочным сопротивлениям в цепях якоря и обмотки возбуждения двигателя постоянного тока и статора асинхронного двигателя;

- переключатели SА2, RР1 и SА3 в блоке «МОДУЛЬ СИЛОВОЙ» установить в нулевые положения;

- потенциометры «Задание» и RР1 на блоках ТИРИСТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ и ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ соответственно в крайние левые положения.

На рис.3.1 и рис.3.2 приведены принципиальная и монтажная схемы исследуемой системы соответственно.

При выполнении заданий каждого пункта записывать значения напряжения U_Я на якоре двигателя независимого возбуждения (прибор ДН, клеммы Х7-Х8) тока I_Я якоря ДПТ (прибор ДТ1), тока i_В возбуждения ДПТ (прибор ДТ3) и скорости n системы (прибор ДС) и заносить их в табл.3.1 (после выполнения заданий каждого пункта должны быть заполнены четыре строки табл.3.1). На каждой характеристике необходимо получить точку идеального холостого хода (I_Я = 0; n = n₀).

Таблица 3.1

n, об/мин
IЯ, А
UЯ, В
iВ, А
ω, 1/с
КФ, Вб
Мв, Нм
Δ ωс, 1/с
Δ P, Вт
r яц, Ом
rЯ, Ом
rдоб, Ом

На основании полученных данных строятся скоростные характеристики ω = f(I_Я) ДПТ в системе ТП-Д.

После выполнения лабораторной работы необходимо рассчитать и построить механические характеристики ω = f(M_в) и величины потерь Δ P мощности в якорной цепи, сопротивления r _яц якорной цепи в системе ТП-ДПТ и добавочного сопротивления r_доб в якорной цепи (для реостатных характеристик).

Расчеты производятся в нижеописанном порядке.

Определяется угловая частота ω вращения электродвигателя;

,1/с. (3.1)

Имея в виду, что в режиме идеального холостого хода

, (3.2)

где Е – ЭДС электродвигателя;

Ф – магнитный поток возбуждения, Вб;

К – конструктивная постоянная электродвигателя;

ω ₀ - угловая частота вращения электродвигателя в режиме идеального холостого хода.

Определяется величина КФ в точках идеального холостого хода для каждой характеристики и заносится в табл.3.1.

Из уравнения

(3.3)

определяется момент на валу для каждой точки каждой характеристики.

Строятся механические характеристики для перечисленных ниже режимов работы системы ТП-ДПТ.

Известно, что электрические потери мощности в якорной цепи ДПТ определяются как:

. (3.4)

Из (3.4) рассчитываются электрические потери мощности в якорной цепи ДПТ и заносятся в табл.3.1.

С другой стороны мощность потерь можно определить следующим образом:

, (3.5)

где r_яц – сопротивление якорной цепи, Ом.

Из (3.5) определяется сопротивление якорной цепи для данной характеристики и заносится в табл.3.1.

Сопротивление якорной цепи равно сумме сопротивлений якоря электродвигателя в системе ТП-ДПТ и добавочного

r_яц = r_я + r_доб. (3.6)

Из математического описания естественной механической характеристики определяется сопротивление якоря электродвигателя в системе ТП-ДПТ и из (3.6) рассчитывается величина добавочного сопротивления на данной реостатной характеристике.