2. Програма роботи

2.1. Ознайомитися з електричними машинами, муфтою ковзання, піді­брати необхідну апаратуру та вимірні прилади і зібрати схему установки.

2.2. Налагодити систему живлення обмотки збудження ЕМК від тири­сторного збудника та встановити межі регулювання струму збудження при відключених обмотках зворотних зв’язків магнітного підсилювача.

2.3. Зняти механічні характеристики муфти ковзання для трьох зна­чень її струму збудження 0,3І_зн, 0,75І_зн і І_зн.

2.4. Визначити коефіцієнт корисної дії муфти ковзання.

2.5. Налагодити замкнену систему стабілізації швидкості та узго­дити дію зворотних зв’язків – від’ємного за швидкістю та додатного за струмом.

2.6. Зняти механічні характеристики ω = f(М) для замкненої систе­ми при наявності тільки зворотного зв’язку за швидкістю для ω = 0,5ω_н , ω = 0,75ω_н при трьох значеннях коефіцієнтів зворотного зв’язку.

2.7. Зняти механічні характеристики ω = f(М) для замкненої системи із зворотними зв’язками за швидкістю та струмом для ω = 0,5ω_н, ω = 0,25ω_н при заданих коефіцієнтах зворотних зв’язків за швидкістю (п. 2.5) та струмом.

2.8. Зняти нижні границі характеристики у відповідності з п. 2.5 і п. 2.6 та визначити діапазон регулювання швидкості.

9. Проаналізувати експериментальне одержані характеристики та оцінити їх з точки зору стабільності роботи та діапазону регулювання швидкості.

10. Скласти звіт по лабораторній роботі.

3. Опис установки

Схема експериментальної установки зображена на рис. 2.3. Ведучий вал електромагнітної муфти ковзання ЕМК з’єднаний з асинхронним короткозамкненим двигуном, швидкість якого практично не змінюється при зміні навантаження. Ведений вал муфти, швидкість якого регулюється струмом в обмотці збудження електромагнітної муфти ковзання 0З ЕМК, з’єднаний з навантаженням, яким є навантажувальний генератор ГН. Вели­чина навантаження ГН визначається опором R_н і струмом збудження 0З ГН.

Сила струму збудження в обмотці 0З ЕМК залежить від випрямленої напруги на виході випрямляча, який складається з трансформатора Тр і двох тиристорів ТІ і Т2. Кут відкривання цих тиристорів регулюється за допомогою магнітного підсилювача МП, силові обмотки якого включені в коло вторинної обмотки трансформатора Тр. Обмотки керування магніт­ного підсилювача МП, що наведені на рис. 2.3, призначені для таких цілей: ОК-І - обмотка завдання; ОК-2 - обмотка зміщення; ОК-3 - обмотка зво­ротного зв’язку за швидкістю; ОК-4 - обмотка зворотного зв’язку за струмом.

Інші елементи в колах керування тиристорів виконують такі функції: вентилі ВІ і В2 забезпечують подачу на керуючий електрод тільки додатної напруги; стабілітрони Ст. І і Ст.2 стабілізують вихідну на­пругу магнітного підсилювача, яка подається на керуючі електроди тиристорів.

Рис. 2.3. Принципова схема експериментальної установки

2. Методичні вказівки

Зібравши схему експериментальної установки, необхідно здійснити її налагодження. Спочатку слід налагодити роботу тиристорного збуд­ження ЕМК. Подавши живлення на трансформатор Тр, налагоджуємо роботу магнітного підсилювача. При струмі, рівному нулю в обмотці ОКІ (ам­перметр АЗ), зміщенням (опір R_з)в обмотці ОК2 добиваємося, щоб на­пруга на виході керованого випрямляча дорівнювала нулю (амперметр А1). Далі при збільшенні струму в ОКІ пропорційно йому повинен зростати струм випрямляча.

Механічні характеристики муфти для розімкнення системи знімають­ся при відключених ОКЗ і ОК4 (рубильники Р1 та Р2 розімкнені) і незмінному струмі збудження муфти. Навантаження на веденому валі муфти регулюється зміною опору при підтриманні сталого значення струму збудження в обмотці 03 ГН, для якого знята тарувальна характеристика.

Потужність на ведучому валі муфти визначається з такої за­лежності :

.

Активна потужність, що споживається асинхронним двигуном, визна­чається за показами ватметрів приладу К-50. Потужність втрат в обмот­ках статора і ротора може бути визначена за даними струмів цих обмоток і їх опорів. Для досліджуваного двигуна ці втрати майже однакові і тоді

.

Струм визначається амперметром, що входить у комплект приладу К-50, а опір для двигуна, що входить в експериментальну установку, = 4,0 Ом.

Потужність втрат у сталі Р_ст від навантаження не залежить, і приймають її рівною 2,5 % . Потужність, яка відповідає механічним і до­датковим втратам і , є сталою величиною, і її можна приймати рівною 2,5 % . Тоді

.

Потужність на веденому валі муфти

.

Потужність визначається за показами приладів і в колі навантажувального генератора. Потужність втрат в якорі ГН і визначається за показами . Опір для двигуна експериментальної ус­тановки дорівнює 4 Ом.

Потужність втрат х.х. визначається з експериментально знятої кривої. По­тужність визначається при умові, що .

Коефіцієнт корисної дії муфти , момент муфти ковзання .

Налагодження системи регулювання починається з розімкненої сис­теми, коли рубильники Р1 і Р2 розімкнені. При наявності напруг живлення і завдання струм в обмотці 03 ЕМК повинен регулюватися потенціометром ПІ. Якщо ефекту регулювання немає, то треба змінити полярність напруги на обмотці ОКІ. Налагодження замкненої системи починається з обмотки зворотного зв’язку за швидкістю. Якщо двигун і генератор навантаження обертаються, то при поступовому введенні зворотного зв’язку за швидкістю (при замкненому рубильнику Р2 потенціо­метром П2) струм в обмотці збудження муфти повинен зменшуватися.. Якщо він зростає, значить зворотний зв’язок діє як додатний і треба зміни­ти його знак. Налагодження додатного зворотного зв’язку за струмом слід робити при навантаженому генераторі ГН. При ввімкненні рубильни­ка Р1 і введенні шунта R_ш повзунком струм в обмотці збудження муфти і в колі навантаженні генератора повинен зростати. Ввімкнення слід робити короткочасно, “поштовхом”, при невеликому коефіцієнті зворотного зв’язку за струмом, який вста­новлюється повзунком шунта .

Результати вимірів і розрахунків вносять до таблиці, за даними якої необхідно побудувати такі залежності: , , для розімкненої та замкненої системи.

ЛІТЕРАТУРА

1. Щетинин Т.А. Электропривод с индуктивными муфтами и тормозами. - М. : Машиностроение , 1971.

2. Бардачевський В.Т., Буртний В. В., Піцан Р.М., Саляк Й. І. Ав­томатизований електропривод: Учбовий посібник до лабораторних робіт. - Львів: ЛПІ, 1971.

3. Щетинин Т.А. Электромагнитные муфты скольжения. - М. : Энергоатомиздат, 1985.