
Лабы Елагин / ЛР Электропривод грузовой лебедки
.docЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ГРУЗОВОЙ ЛЕБЁДКИ
Цель работы: ознакомиться со схемами и режимами работы электроприводов грузовых лебёдок. Получить навыки экспериментального исследования характеристик этих электроприводов. Рассмотреть неисправности этой группы электроприводов и методы их устранения.
Общие сведения
Изучить по / 1, 2/ характеристики и режимы работы судовых грузоподъёмных устройств и требования Регистра к их электроприводам; аппаратуру управления и защиты, вопросы эксплуатации электроприводов грузоподъёмных механизмов.
Описание лабораторного стенда.
Устройство и принцип действия лабораторного стенда основано на имитации схемных решений, принятых на судовых грузовых лебёдках. В качестве исполнительного электродвигателя применён трёхфазный асинхронный электронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором с регулированием частоты вращения путем переключения числа пар полюсов обмотки статора. В качестве нагрузочного устройства, имитирующего подъём и спуск груза, применена машина постоянного тока (МПТ, рис. 1), работающая в качестве генератора с независимым стабилизированным возбуждением в режиме «Подъём груза» с регулировкой момента нагрузки. В режиме «Спуск груза» машина постоянного тока работает двигателем, переводя асинхронный двигатель в режим асинхронного генератора, работающего на сеть. Полная схема нагрузочного устройства на панели лабораторного стенда не показана. Трёхфазный асинхронный двигатель, используемый в лабораторном стенде, имеет два конца вала, один из которых соединён с валом машины постоянного тока, а второй с тормозной порошковой муфтой (рис. 1, «Тормоз»). На одном из концов вала асинхронного двигателя установлен диск с перфорированными отверстиями, входящими в паз датчика частоты вращения. Технические данные электрических машин приведены в таблице.
Лицевая часть стенда состоит из трех панелей. На левой панели расположены автоматические выключатели, лампы сигнализации, амперметр и ваттметр, измеряющие соответственно ток и мощности, потребляемые асинхронными двигателями из сети, вольтметр, измеряющий фазное напряжение сети, командоконтролер.
На средней установлен амперметр, контролирующий ток якоря нагрузочной машины постоянного тока ( момент нагрузки электропривода), цифровой индикатор частоты вращения, ручка переключателя измерения момента нагрузки электропривода при подъёме груза, кнопки "↑" и "↓" для изменения момента нагрузки при спуске груза.
На правой панели изображена упрощённая принципиальная схема электропривода (рис. 1) со световыми индикаторами последовательности включения элементов принципиальной схемы. Мнемоническая панель может откидываться вниз, обеспечивая доступ к реле времени (К7, К8 и К9), при этом схема электропривода обесточивается. В состав схемы электропривода входят:
К1 - реле напряжения,
К2, КЗ - магнитные пускатели, обеспечивающие подъём и спуск груза,
К4-К6 - магнитные пускатели малой, средней и высокой скоростей,
Реле времени обеспечивает задержку по времени при переходе от одной к другой скорости вращения электропривода.
Задание на исследование
-
Выписать паспортные данные электрических машин лабораторного макета.
-
Ознакомиться со схемой управления электроприводом лебедки лабораторного стенда и изучить экспериментальную работу схемы во всех режимах (положениях командконтролера).
-
По индивидуальному заданию (форма задания приведена в табл. 1.2) каждый студент экспериментальным путем определяет мощности (+Р или -Р), потребляемую или отдаваемую асинхронным электродвигателем в сеть при заданных скоростях и моменте на его валу.
Величина момента на валу асинхронного двигателя устанавливается по величине тока якоря нагрузочной машины:
М=С·I
где C - постоянная величина.
Далее следует определить количество электроэнергии, потребленной электроприводом за цикл.
-
По заданию преподавателя при отключенном стенде настроить определенную выдержку времени у реле времени К7, К8 или К9. Затем включить стенд и проверить по секундомеру точность настройки.
-
Рассчитать и построить на одном графике три механические характеристики асинхронного двигателя для малой, средней и высоких скоростей, считая, что М/Мн = 2,8, Мпуск/Мн = 2,5.
Содержание отчета
Отчет должен содержать наименование и цель работы, принципиальную электрическую схему лабораторного стенда, паспортные данные электрических машин, расчёт и график механических характеристик асинхронного двигателя, нагрузочную диаграмму работы электропривода стенда и расчёт потребленной электроприводом энергии за один цикл работы.
Вопросы для самопроверки
I. Объясните назначение тепловых реле.
-
Устройство реле времени и их назначение в схеме управления судовой грузовой лебедки.
-
Объясните назначение реле напряжения.
-
Объясните типовой режим работы электропривода судовой лебедки.
-
Назовите возможные неисправности лебедок и методы их исправления.
-
Назовите основные нормативные требования, предъявляемые к электроприводам грузовых лебедок.
-
Назовите сроки ТО электроприводов грузоподъемных устройств и работы, выполняемые при ТО.
8.Объясните назначения тормоза.
9. Объясните работу и устройство командоконтролера.
10. Объясните отличия отличие режима спуска и подъема с энергетической точки зрения.
11. Объясните один из режимов работы электропривода лабораторного стенда.
Паспортные данные электрических машин
Номинальные данные генератора типа 2ПН100 ХJI4
Напряжение 110 В
Ток 23.7 А
2.2
кВт 79.5%
3000
об/мин 0.3
КПД
частота вращения
С-коэффициент
Номинальные данные двигателя 4АМ100 56/4/2УЗ
Напряжение, В |
Частота, ГЦ |
Соединение |
Частота, об/мин |
Р2,кВт |
КПД |
Cos φ |
I , А |
3x380 |
50 |
Ү |
940 |
1.0 |
69 |
0.60 |
3.7 |
∆ |
1425 |
1.1 |
66 |
0.76 |
3.3 |
||
Ү/ Ү |
2859 |
1.5 |
67 |
0.90 |
3.8 |
Таблица 1.2
Параметры режима |
М1(н·м)
n1(об/мин) |
М2(н·м)
n2(об/мин) |
М3(н·м)
n3(об/мин) |
М4(н·м)
n4(об/мин) |
М5(н·м)
n5(об/мин) |
Задание |
978 |
|
|
|
|
Опытные данные |
|
|
|
|
|
Рис.1.2
Нагрузочная диаграмма электропривода
Подъем груза, М1 Подъем свободного гака, М3
t1
t
o1
t2
to2
t3 to3
Спуск
груза, М2
T цикла