2.4 Питання до захисту

1. Будова і принцип роботи ДПС ПЗ.

2. Способи пуску двигунів постійного струму. Суть реостатного пуску двигунів.

3. Теоретично пояснити вигляд електромеханічних характеристик двигуна з послідовним збудженням.

4. Причини неможливості роботи двигуна з послідовним збудженням в режимі холостого ходу.

5. Способи регулювання швидкості двигуна з послідовним збудженням. Фізичні процеси, що відбуваються в регульованому двигуні при постійному моменті навантаження на валу.

Лабораторна робота №3 дослідження роботи двохфазного вентильного двигуна

 Мета роботи

Експериментально дослідити принцип роботи та процеси керування обмотками двохфазного вентильного двигуна в залежності від положення ротора.

3.1 Теоретичні відомості

Електромагнітна система вентильного тягового двигуна подібна до синхронної машини. На статорі розташовані рівномірно розподілена трифазна якірна обмотка, а на роторі обмотка збудження постійного струму, що живиться через спеціальні контактні кільця і щітки. За принципом дії вентильний двигун подібний до машини постійного струму, у якій електромеханічний колектор замінений системою керованих вентилів. Принципова схема електропривода з тяговим вентильним двигуном показана на рисунку 3.1.

Рисунок 3.1 – Принципова схема електропривода з тяговим вентильним двигуном: TV1 - тяговий трансформатор, Lp - згладжувальний реактор, UI1 - трифазний реверсивний тиристорний комутатор, UI2 - випрямляч, 1 - статорна обмотка, 2 - роторна обмотка, 3 - сенсор положення ротора, 4 - пристрій керування тиристорами комутатора.

3.2 Програма лабораторної роботи:

1. Теоретично вивчити принцип роботи та будову вентильного двигуна, ознайомитися з конструкцією установки та конструкцією досліджуваної машини;

2. Зібрати схему двохфазного вентильного двигуна і здійснити його пуск, регулятором напруги керування встановити стабільні оберти вала двигуна;

3. Зняти осцилограми напруги кінців обмоток відносно спільного проводу U_A = f(t), U_B = f(t), U_C = f(t), U_D = f(t) та осцилограми сигналів датчиків положення ротора U_ДПР1 = f(t), U_ДПР2 = f(t);

4. Використовуючи програмне забезпечення MS Excel або ППП Mathcad обчислити напругу обмоток U_AB та U_CD, та побудувати графіки U_AB = f(t) та U_CD = f(t) в одних координатних осях;

5. Зробити висновки по роботі.

3.3Методичні вказівки до виконання лабораторної роботи

Лабораторна робота виконується на переносному стенді, зовнішній вигляд передньої паналі стенда показано на рисунку 3.2.

Рисунок 3.2 – Зовнішній вигляд передньої панелі стенда для дослідження двохфазного вентильного двигуна

В центрі панелі розміщується вал двигуна, що зєднаний з ротором, на якому встановлено багатополюсний магніт у вигляді кільця. Статор має явнополюсну будову, набраний з листів електротехнічної сталі, на полюсах розміщуються обмотки, які зєднуються між собою послідовно, утворюють двохфазну обмотку з кутом 90 град.ел. між обмотками. На панель виведені кінці статорних обмоток А, В, С, D , виводи діагоналей транзисторних мостів (VT1..4 та VT5..8) виходи підсилювачів ДПР1 та ДПР2, які підсилюють сигнали відповідних датчиків Холла Е1 та Е2, а також виводи блока керування (БК) для підключення сигналів датчика положення ротора відповідної фази. Для подачі напруги на стенд необхідно включити тумблер SA1, який розміщений боковій панелі, про ввімкнення SA1 сигналізує світлодіод, також на боковій панелі розміщено потенціометр для регулювання напруги керування U_k транзисторами мостів та мінусова клема джерела живлення.

Рисунок 3.3 – Схема електрична принципова лабораторної установки для дослідження двохфазного вентильного двигуна

На рисунку 3.3 зображено електричну принципову схему лабораторної установки для дослідження двохфазного вентильного двигуна. Для запуску двигуна необхідно включити живлення тумблером SA1 та встановити потенціометром деяке значення U_k при якому вал двигуна почне обертатись. Для зняття осцилограм використовується багатоканальний модуль АЦП з USB інтерфейсом E14-140, технічні характеристики якого можна знайти на сайті виробника (www.lcard.ru) для перегляду сигналів і їх зберігання в цифровому вигляді використовується програма Lgraph2 опис програми та інструкція користувача www.lcard.ru/download/lgraph2_help.zip Для заведення сигналів на E14-140 використовується спеціальний кабель з номерованими штепселями що відповідають нумерації каналів АЦП в 32-канальному режимі. Для розрахунку напруг обмоток U_AB та U_CD необхідно скористатися формулами

U_AB = U_A - U_B (3.1)

U_CD = U_C - U_D (3.2)

Для цього слід зберегти U_A = f(t), U_B = f(t), U_C = f(t), U_D = f(t) в вигляді таблиці, а U_AB та U_CD розрахувати в MS Excel або ППП Mathcad.

3.4 Питання до захисту

1. Будова вентильних ТЕД.

2. Які переваги має вентильний ТЕД перед іншими класичними ТЕД.

3. Теоретично пояснити принцип роботи вентильного ТЕД.

4. Датчики положення ротора вентильного двигуна їх призначення та будова.

5. Процеси комутації вентильних ТЕД.

Лабораторна робота №4 ДОСЛІДЖЕННЯ СПОСОБІВ ПУСКУ ТЯГОВИХ ЕЛЕКТРОДВИГУНІВ

 Мета роботи

Дослідити перехідні процеси при пуску ТЕД різними способами, здобути теоретичні уміня та навички розрахунку ступенів пускових реостатів для ТЕД постійного струму, що забезпечує реостатний пуск.

4.1Короткі теоретичні відомості

4.2 Програма лабораторної роботи:

1. Дослідити наступні способи пуску асинхронного двигуна:

а) прямий пуск на холостому ході (зняти криві перехідного процесу струму та напруги двигуна);

б) пуск за допомогою пристрою плавного пуску (ППП) (зняти криві перехідного процесу струму та напруги двигуна при різних регулювальних уставках ППП);

в) частотний пуск (зняти криві перехідного процесу струму, напруги, частоти, частоти обертання ротора, споживаної потужності двигуна при різних регулюваннях перетворювача частоти);

2. Зібрати схему для забезбечення реостатного пуску двигуна постійного струму послідовного збудження;

3. Зняти осцилограми напруги кінців обмоток відносно спільного проводу U_A = f(t), U_B = f(t), U_C = f(t), U_D = f(t) та осцилограми сигналів датчиків положення ротора U_ДПР1 = f(t), U_ДПР2 = f(t);

4. Використовуючи програмне забезпечення MS Excel або ППП Mathcad обчислити напругу обмоток U_AB та U_CD, та побудувати графіки U_AB = f(t) та U_CD = f(t) в одних координатних осях;

5. Зробити висновки по роботі.