Элементы схемы (рисунок 4.4)

G1 – генератор постоянного тока, M1 – исследуемы асинхронный двигатель с контактными кольцами,

SB1, SB2 – кнопки «Стоп» и «Пуск» соответственно,

KM1 – линейный контактор,

KM2 – вспомогательный контактор,

Q1, Q2 – автоматические выключатели питания,

S1, S2 – пакетные переключатели режимов работы.

Рисунок 4.4 – Схема лабораторного стенда

Оформление работы

Для оформления работы требуется:

1. Вычертить принципиальную схему установки, привести данные машин и используемых приборов.

2. Построить естественную и искусственные механические характеристики электродвигателя n = f(M) при разных добавочных сопротивлениях.

3. Построенные характеристики t=f(I) в режиме динамического торможения.

4. Расчетным путем построить естественную и искусственные механические характеристики электродвигателя при введенных добавочных сопротивлениях в цепи ротора.

5. Дать заключения и выводы.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Построение естественной и искусственных механических характеристик АД с фазным ротором.

2. Регулирование скорости АД с фазным ротором.

3. Регулирование пускового момента АД с фазным ротором.

4. Торможение АД с фазным ротором противовключением.

5. Динамическое торможение АД с фазным ротором.

5. Лабораторная работа № 5

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК И РЕГУЛИРОВОЧНЫХ СВОЙСТВ СИСТЕМЫ ГЕНЕРАТОР - ДВИГАТЕЛЬ

ПРОГРАММА РАБОТЫ

1. Ознакомиться с электрооборудованием установки.

2. Произвести пуск, реверсирование и торможение электродвигателя системы.

3. Снять и построить механические характеристики электродвигателя:

а) при напряжении на якоре электродвигателя: U₂ = 100В, U₃ = 150В, U₄ = 220В и номинальном токе возбуждения;

б) при номинальном напряжении на якоре электродвигателя и следующих значениях его тока возбуждения: I₁=0.9I_Н, І₂=0.8 I_Н, I₃=0.7 I_Н.

4. Определить пределы регулирования скорости электродвигателя.

5. Рассчитать и построить механические характеристики электродвигателя:

а) при напряжении на якоре электродвигателя U = 30B и номинальном токе возбуждения;

б) при токе возбуждения электродвигателя I =0.6 I_Н и I_Н и номинальном напряжении.

Теоретический раздел

Система генератор-двигатель применяется для привода механизмов, требующих бесступенчатого (плавного) регулирования скорости вращения в широком диапазоне и для механизмов с частым реверсированием. Принципиальная схема системы Г-Д приведена на рисунке 5.1.

Система состоит из следующих машин: асинхронного приводного электродвигателя М1, вращающего генератора постоянного тока G1; регулируемого электродвигателя M2, приводящего во вращение нагрузочный генератор G2.

Регулировочные свойства электродвигателя в системе г-д

Регулирование скорости электродвигателя M2 осуществляется либо посредством изменения напряжения генератора G1, либо путем ослабления магнитного поля двигателя.

Регулирование скорости электродвигателя изменением напряжения генератора осуществляется вниз от основной скорости в пределах , а ослабление магнитного потока электродвигателя вверх от основной скорости в пределах .

За основую скорость принимается скорость вращения двигателя, отвеча-ющая номинальным значениям напряжения и магнитного потока. Таким образом, общий предел регулирования скорости электродвигателя в системе Г-Д составляет . Расширение пределов регулирования скорости электродвигателя ограничиваются следующими факторами:

- нижний предел регулирования скорости двигателя лимитируется остаточным магнетизмом генератора, который ограничивает минимум его э.д.с., а, следовательно, и минимум скорости вращения электродвигателя. Кроме того, при малых скоростях падение напряжения в якорной цепи при номинальной нагрузке делается соизмеримым с напряжением генератора, незначительное изменение нагрузки приводит к значительным колебаниям скорости и даже к остановке электродвигателя.

- верхний предел регулирования скорости электродвигателя ограничивается условиями коммутации, которые ухудшаются с возрастанием скорости вращения электродвигателя и тока якоря. Это ухудшение объясняется тем, что реактивная э.д.с, вызывающая искрение на коллекторе, пропорциональна току и скорости:

При работе вхолостую верхний предел регулирования скорости электро-двигателя ограничивается механической прочностью коллектора и бандажных креплений лобовых соединений, ток как при больших скоростях получаются значительные динамические условия.

Специальные схемы Г-Д с применением усилителей и средств автомати-ческого регулирования по замкнутому циклу позволяют расширить предел регулирования скорости до .