Лабораторная работа №6 Изучение процессов автоматизированного пуска и торможения двигателя постоянного тока с независимым возбуждением

Цель работы

Изучение работы системы автоматизированного пуска двигателя постоянного тока (ДПТ) с независимым возбуждением (НВ) в функции времени и динамического торможения, освоение методики расчета параметров схемы автоматизированного пуска и торможения

Приборы и оборудование

Лабораторный стенд САФВ – 1 в составе электромеханического агрегата на базе ДТП типа ПЯ – 250Ф и приборного блока.

Основные технические данные двигателя типа ПЯ - 250Ф

Исполнительный двигатель типа ПЯ – 250Ф со встроенным тахогенератором типа ТП – 83, изготовленным по японской лицензии, представляет собой реверсивный высокомоментный двигатель постоянного тока с дисковым немагнитным печатным якорем и возбуждением от постоянных магнитов.

Напряжение питания, В 36

Мощность номинальная, Вт 250

Ток номинальный, А 10

Частота вращения, Ми^н-1 3000

КПД, % 70

Сопротивление обмотки якоря при 20˚С, Ом 0,5

На правой лицевой панели приборного блока приведено изображение электрической схемы управления пуском и торможением двигателя рисунок 7. Здесь же расположены контрольные гнезда XSI, XS2 для измерения напряжения тахогенератора ДПТ и XS3, XS4 для измерения тока якоря ДПТ, а также разъем XS для подключения электромеханического агрегата.

Буквенные обозначения элементов на принципиальной электрической схеме:

А (ВС) Фазы трехфазной сети

G Тахогенератор

HL Прибор световой индикации

KL Реле промежуточное

КМ Контактор

KT Реле времени

KV Реле напряжения

М Двигатель

РА Амперметр

PV Вольтметр

OF Выключатель автоматический

SBC Выключатель кнопочный на включение

SBT Выключатель кнопочный на отключение

XS Соединение контактное, гнездо

UG Преобразователь напряжения

R1 Тормозное сопротивление К

R2 Первая ступень пускового резистора R

R3 Вторая ступень пускового резистора R

Рисунок 7 - Электрическая принципиальная схема управления пуском и торможением ДПТ с НВ

Описание работы схемы

Пуск двигателя. Выключатели QF1 и QF2 включаются для подачи питания на стенд, индикаторы HL1, HL2 и вольтметр V подтверждают наличие питания. Нажимают кнопку SBC1 для пуска вперед (SBC2 - для пуска назад). По цепи SBT-KM2.3 (КМ1.3) - SBC1 (SBC2)-KM1(КМ2) - контакт К1 запитываются катушки реле КМ1 (КМ2). Контакт КМ1.3 (КМ2.3), переключаясь, ставит на самопитание реле КМ1 (КМ2) и блокирует включение реле КМ2 (КМ1) при ошибочном нажатии кнопки SBC2 (SBC1); контакты КМ1.1 (КМ2.1) и КМ1.2 (КМ2.2) подключают якорь двигателя к питающей сети 36V; контакт КМ1.5 (КМ2.5) блокирует включение реле КМ5 и KL; контакт КМ1.4 (КМ2.4) включает реле времени КТ1 и КТ2. Через время срабатывания реле КТ2 его контакт замыкается и запитывает реле КМ4, которое своим контактом КМ4 шунтирует вторую ступень пускового резистора. ДПТ разгоняется. После достижения скорости двигателя 30% от номинальной скорости ЭДС двигателя достигает величины, достаточной для срабатывания реле KV. Оно замыкает свой контакт в цепи катушки реле KL, однако включение последнего заблокировано контактом КМ1.5 (КМ2.5).

Торможение двигателя. Нажимают кнопку SBT. При этом разрывается цепь питания реле КМ1 (КМ2). Контакты КМ1.1 (КМ2.1) и КМ1.2(КМ2) отключается якорь ДПТ от питающей сети 36V. Контакты КМ1.3 (КМ2.3) и КМ1.4 (КМ2.4) переключается в исходное состояние. Контакт КМ1.5 (КМ2.5) замыкается, запитывая катушку реле КL(реле KV остается включенным за счет ЭДС двигателя ). Контакт KL переключается, запитывая реле КМ5 и блокируя повторный пуск двигателя до окончания процесса торможения. Контакт КМ5. 1 подключают параллельно якорю двигателя тормозное сопротивление R1, переводя ДПТ в режим динамического торможения.

При снижении скорости до значения меньше 30 номинального peле KV отключается, его контакт разрывает цепь питания реле КL. Контакт реле KL отключает КМ5 и подготавливает схему к очередному пуску. Контакт КМ5,1 отключает от якоря двигателя тормозное сопротивление.

Расчет сопротивления ступеней пускового резистора и тока переключения.

Расчет сопротивления динамического торможения.

Время t₁, за которое ток изменяется от значения I₁, до значения I₂ на 1-ой ступени пуска, можно определить по формуле:

Рисунок 8 – Механическая характеристика ДПТ с НВ.

Рисунок 9 – Скоростная характеристика ДПТ с НВ.

Рисунок 10 – График переходного процесса при пуске ДПТ с НВ из неподвижного состояния.