Обозначения и параметры исследуемой схемы

Таблица 2

Обозначение	Наименование	Параметры
D	Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором	120 Вт / ~ 380 В / 1500 мин1
QA	Автоматический трехполюсный выключатель	~ 380 В / 10 А
SF	Автоматический однополюсный выключатель	~ 230 В / 0,5 А
КМ1, КМ2	Контакторы	~ 380 В / 10 А
D1…D3	Датчики тока	0…2,5 А
MA	Микропроцессорный монитор тока двигателя	~ 380 В / 2,5 А
SB1…SB3	Кнопка	~ 380 В / 10 А
HL1,HL2,HL3	Лампа индикаторная	~ 220 В
V	Вольтметр	~ 0…500 В
A	Амперметр	~ 0…2 А

1. Проверка работоспособности стенда

На индикаторном табло микропроцессорного монитора был выбран соответствующий режим, задающий направление вращения электродвигателя. О готовности к работе на мониторе сигнализировала кнопка «К1», означающая, что на катушку КМ1 подано напряжение и двигатель может быть запущен в направлении «ВПЕРЕД». При запуске двигателя загорелась сигнальная лампа «ВПЕРЕД», двигатель пришел во вращение. После нажатия кнопки «СТОП» двигатель остановился.

2. Прямой пуск двигателя и останов двигателя.

После выбора направления вращения и нажатия кнопки «ВПЕРЕД» двигатель пришел во вращение. На микропроцессорном мониторе можно было отслеживать величину тока в фазе А. По показаниям прибора I_A=0,43 A. Напряжение на двигателе указывал вольтметр V, показания которого составили U=381 B. После непродолжительной работы был произведен останов двигателя, с последующим отключением его от сети.

3. Пуск двигателя в обратном направлении

При повторном подключении двигателя к сети был произведен запуск двигателя в обратном направлении. Для этого на микропроцессором мониторе была выбрана катушка 2 (загорание сигнальной лампы «К2»), после загорания которой можно было приступать к запуску двигателя (до выбора какой-либо из катушек пуск с кнопочного поста невозможен). Нажатием кнопки «НАЗАД» произведен запуск двигателя в обратном направлении, чего добились с помощью второго магнитного пускателя в схеме и чередования фаз. О наличии тока в фазе сигнализировал индикатор, показания которого составили I_A=0,43 A. Показания вольтметра V составили U=380 В. После непродолжительной работы был произведен останов двигателя нажатием кнопки «СТОП» с последующим отключением двигателя от сети.

4. Исследование аварийных режимов работы

- Имитация обрыва фазы при работающем двигателе

Был произведен запуск двигателя в прямом направлении в соответствие с пунктом 1. Принудительно была разомкнута перемычка в фазе «А». На микропроцессорном мониторе высветилась надпись, сигнализирующая о разрыве в фазе «А.0L3». После этого засекли время срабатывания защитной аппаратуры. Через 5 секунд двигатель был принудительно остановлен защитной аппаратурой (настройки времени срабатывания защитной аппаратуры для различных аварийных режимов были проведены перед началом эксперимента). Останов двигателя произошел ровно за время, указанное при ознакомлении с функциями микропроцессорного контроллера. Последующий пуск двигателя можно было осуществить только путем сброса настроек контроллера и повторного задания направления вращения двигателя. Таким образом, были произведены еще 2 опыта, в ходе которых размыкались перемычки в фазах «В» и «С». Для обоих случаев время срабатывания защитного устройства составило 5 секунд. Также были проведены 3 опыта для направления вращения «НАЗАД». Данные, полученные в ходе этих опытов, совпали с данными, полученными при вращении двигателя «ВПЕРЕД».

- Пуск при стопарении вала двигателя

Данным режим работы осуществлялся путем снятия защитного кожуха с вала двигателя и путем принудительного воздействия на вал, таким образом, чтобы не дать ему прийти во вращения. Двигатель был запущен в соответствие с пунктом 1. Удерживая вал двигателя, была смоделирована ситуация с достаточно большой нагрузкой на валу, которая в свою очередь вызывала увеличение тока в статорной цепи. Микропроцессорный контроллер, запрограммированный таким образом, чтобы отслеживать четырехкратной превышение номинального тока двигателя (I_A=0,43A) после превышения данного значения, начинал отсчет выдержки времени срабатывания. Через 5 секунд (настройка запрограммированная при ознакомлении с контроллером) сработала защитная автоматика, принудительно останавливающая двигатель. Повторное включение двигателя невозможно до тех пор, пока не будет произведен сброс настроек контроллера.

ВЫВОД: Была исследована работа асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором при управлении им от кнопочного поста и микропроцессорного контроллера. В ходе лабораторной работы были получены навыки по работе с микропроцессорным контроллером, в том числе задание время срабатывания защитной автоматики при обрыве фазы, увеличении тока в статорной цепи и т.д. Произведен опыты прямого и обратного пуска с последующим остановом двигателя, исследования аварийных режимов работы (обрыв фазы, пуск двигателя при стопарении вала). Исходя из данных, полученных в ходе эксперимента, можно сделать вывод, что использование микропроцессорного контроллера в качестве остлеживающего устройства за параметрами электродвигателя в ходе его работы является целесообразным ввиду того, что это позволяет двигателю реагировать на аварийные режимы и производить останов без последствий для технологического процесса. Регулированием настроек микропроцессорного контроллера можно добиться более быстрого срабатывания защитной автоматики. Кроме того, исключается возможность пуска двигателя персоналом, не имеющим опыта работы с данным типом контроллера, что в некоторых случаях является весьма важным, так как позволяет избежать несчастных случаев на прозводстве.