Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Рис.1: Схема устройства реле контроля скорости.
Реле состоит из постоянного магнита 1, вращающегося вокруг оси и соединенного с валом электродвигателя. Постоянный магнит помещен в цилиндр 2, представляющий собой устройство в виде беличьей клетки. Цилиндр укреплен на подшипниках в корпусе 3 и может поворачиваться на определенный угол до упора, при этом рычагом 4 переключаются контакты.
Если ротор электродвигателя вращается вперед вместе с ним вращается и электромагнит 1, который своим магнитным полем увлекает за собой цилиндр 2 и он поворачивается в сторону вращения, переключая контакты Е1.3 и Е1.4. При вращении ротора в обратном направлении переключаются контакты Е1.1 и Е1.2.
Схема управления электродвигателя с применением РКС приведена на плакате и рис. 2.
Работает схема следующим образом. При подаче напряжения на схему с помощью автоматического
выключателя QFI ток в цепи не протекает, так как разомкнуты контакты КМ1.3 и КМ2.3, Е1.1 и Е1.3, SВ1 и SВ2. Нажимаем кнопку SВ1. Начинает протекать ток по цепи: фаза С, катушка КМ1.1, контакты КМ2.4, Е1.2, SВ1, SВ3, фаза А. Срабатывает магнитный пускатель КМ1, включает электродвигатель М1 на вращение “вперед”, блокирует кнопку SВ1 и размыкает цепь питания катушки КМ2.1, чем предотвращается одновременное включение магнитных пускателей. Как только электродвигатель начал вращаться вперед, контакты РКС Е1.4 размыкаются, а Е1.3 замыкаются.
Нажимаем кнопку SВ3. Отключается магнитный пускатель КМ1. Как только его контакт КМ1.4 замыкается, получает питание катушка КМ2.1 по цепи: фаза С-КМ2.1-КМ1.4-Е1.3-фаза А. Магнитный пускатель КМ2 срабатывает, включает электродвигатель на обратное вращение, что приводит к резкому торможению ротора. Когда частота вращения станет равной нулю, контакты РКС Е1.3 разомкнутся пускатель КМ2 отключится, отключив электродвигатель. Через мгновение замкнутся контакты Е1.4, но ток через катушку КМ2.1 уже не пойдет, так как успели разомкнуться контакты КМ2.3.
Аналогично работает схема и при нажатии кнопки SВ2 «назад».
Собрать схему управления электродвигателем и испытать её в лабораторных условиях.
устройства пневматического реле времени; схема реверсивного управления асинхронным электродвигателем с переключением со звезды на треугольник.
Рис. 2: Схема управления электродвигателем.
1. Сидоров – объясняет, что произойдёт в схеме при включении QF1. подаёт напряжение и убеждает всех присутствующих в истинности им провозглашённого.
2. Козлов – объясняет, что произойдёт в схеме после нажатия кнопки SВ1 и показывает работу схемы при данном воздействии.
3. Скворцов – объясняет, что произойдёт в схеме после нажатия кнопки SВ2, демонстрирует сказанное.
1. Симонов –устанавливает SA1 в положение «РУЧ» объясняет, что произойдёт в схеме при включении QF1, подаёт напряжение и убеждает всех присутствующих в истинности им провозглашённого.
2. Сидоров – объясняет, что произойдёт в схеме после нажатия кнопки SB1; убеждает присутствующих в достоверности сказанного. Снимает и записывает показания приборов в таблицу на доске.
3. Козлов – объясняет, что произойдёт в схеме после нажатия кнопки SB2; убеждает присутствующих в достоверности сказанного. Снимает и записывает показания приборов в таблицу на доске.
4. Сорокин – объясняет, что произойдёт в схеме после нажатия кнопки SB3; убеждает присутствующих в достоверности сказанного.
5. Воронин – переводит переключатель SA1 в положение «авт». Объясняет, что произойдёт в схеме после нажатия кнопки SB1; убеждает присутствующих в достоверности сказанного. Нажимает SB3.
6. Жириновский – регулирует выдержку реле времени. Показывает присутствующим результаты регулировки.
7. Старший по работе комментирует результаты измерений и расчётов и даёт команду на разборку схемы.
1. С какой целью осуществляют перевод электродвигателя с треугольника на звезду при недогрузке электродвигателя?
2. Как расположены выводы обмоток трёхфазного электродвигателя на клеммной колодке с тем, чтобы было удобно с помощью перемычек переключать обмотки со звезды на треугольник?
х фазного переменного тока 220/380В; реле контроля скорости на панели №55; магнитный пускатель на панели №43; асинхронный электродвигатель на панели №55;трёхкнопочный пост управления на панели №24б), плакаты:
SB1, ни при отключении магнитного пускателя КМ1. Через несколько секунд после того как электродвигатель развернется, разомкнётся контакт с выдержкой времени при размыкании КТ1.5. Катушка КМ1.2 магнитного пускателя КМ1 потеряет питание. Электродвигатель отключится, но одновременно с этим через замкнувшиеся теперь контакты КМ1.4 будет подано напряжение на обмотку КМ2.2 магнитного пускателя КМ2 по цепи: фаза С – катушка КМ2.2 – контакты КМ1.4 магнитного пускателя КМ1 – контакты SB1.1 – контакты КТ1.4 реле времени КТ1 – кнопка SB3 – фаза А. Магнитный пускатель КМ2 сработает: замкнёт свои силовые контакты КМ2.1, переключив обмотки ещё вращающегося по инерции электродвигателя М1 в треугольник; заблокирует контактами КМ2.3 замыкающие контакты SB2.2, разомкнёт контакты КМ2.4, предотвращая возможность одновременного срабатывания обоих пускателей.
Таким образом, в автоматическом режиме оператору не нужно отслеживать окончание запуска электродвигателя на соединении в «звезду» и не нужно нажимать кнопку SB2 для перевода электродвигателя на «треугольник». Эти функции взяло на себя реле времени. Отключение электродвигателя, как и в ручном режиме, осуществляется нажатием на кнопку SB3.
Соберём электрическую схему.
Сидоров – собирает узел 1; Козлов – узел 2 и так далее.
Расположение выводов элементов реле времени на панели соответствует расположению выводов на эскизе реле (рис.1). Одновременно схема перечерчивается всеми студентами в тетради.
Лабораторная работа 5
Исследование приводных характеристик центробежного вентилятора
1. Назначение
Ознакомиться с устройством и принципом действия центробежного вентилятора, научиться снимать и строить характеристики вентилятора.
Центробежный вентилятор совершает работу по перемещению воздушной массы. Эта работа идёт на увеличение кинетической энергии потока воздуха. Если через поперечное сечение S нагнетающего трубопровода вентилятора перемещается воздух со скоростью v, то расход Q воздуха, равный объёму воздуха, прошедшего через поперечное сечение трубопровода за одну секунду,
(м3/с), (1)
а масса
(кг/с), (2)
где - плотность воздуха, равная 1,29 кг/м3.
Так как до входа во всасывающий патрубок вентилятора скорость воздуха была равна нулю, а на выходе v, то следовательно, прошедшей массе воздуха было сообщено Wк джоулей кинетической энергии, равное в данном случае (время равно 1 секунде) мощности передачи энергии
управления. Однако ток через обмотки электродвигателя, обмотки магнитных пускателей и реле времени не течёт поскольку разомкнуты силовые контакты КМ1.1 и КМ2.1 магнитных пускателей, а также блокировочные контакты КМ1.3, КМ2.3. Разомкнуты также контакты SB1.2, SB2.2 кнопок и контакты КТ1.2, КТ1.4 реле времени КТ1. Если переключатель SA1 находится в положении «РУЧНОЙ», то обмотка КТ1.1 реле времени КТ1 запитана быть не может и реле времени на работу схемы влияния не оказывает. В этом случае переключение со звезды на треугольник и наоборот осуществляется оператором.
При нажатии на кнопку SB1 «ЗВЕЗДА» размыкается контакт SB1.1 предотвращая включение катушки КМ2.2 магнитного пускателя КМ2 и замыкается контакт SB1.2. Начинает протекать ток по цепи: фаза С сети – катушка КМ1.2, размыкающий контакт с выдержкой времени при размыкании КТ1.5 реле времени КТ1 – размыкающий контакт КМ2.4 магнитного пускателя КМ2 – размыкающий контакт SB2.1 кнопки SB2 – замыкающий контакт SB1.2 кнопки SB1 – размыкающий контакт кнопки SB3 – фаза А сети. Магнитный пускатель КМ1 срабатывает. Замыкаются его силовые контакты КМ1.1, запитывающие обмотки электродвигателя М1 по схеме «звезда», размыкается контакт КМ1.4, предотвращая включение катушки КМ2.2, и замыкается контакт КМ1.3, резервируя цепь питания катушки КМ1.2 на случай, когда контакты SB1.1 при отпускании кнопки SB1 разомкнутся.
Электродвигатель будет работать по схеме «звезда» до тех пор, пока не будет нажата кнопка SB2 «ТРЕУГОЛЬНИК». В этом случае замкнутся контакты SB2.2, подготавливая цепь питания катушки КМ2.2, и разомкнутся контакты SB2.1. Катушка КМ1.2 потеряет питание, магнитный пускатель КМ1 разомкнёт свои силовые контакты КМ1.1 (электродвигатель на мгновение обесточится) разомкнёт
, (7)
где Нст – статический напор, Па.
Рис. 1: Схема измерения напоров. (1-трубопровод, 2- трубка Пито, 3- мерная линейка, А и В- отверстия для рассоединения концов трубки)
Если закрыть пальцами отверстия А и В одновременно, то разность уровней в трубках покажет динамический напор в мм водяного столба (1 мм водяного столба равен 9,8 Па). При закрытом отверстии А (как показано на рисунке) измеряется статический напор, а при закрытом отверстии В – полный. При этом, если повышение уровня происходит в сторону
Рис. 1: Схема устройства реле времени.
Собрать схему управления электродвигателем и испытать её в лабораторных условиях.
Рис. 2: Принципиальная схема установки для испытания вентилятора.
Данные опытов и расчётов Таблица 1
|
№ точки |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
Исполнитель |
Цой |
Ким |
Мао |
И т. д. |
|||||||
|
О п ы т н ы е д а н н ы е |
|||||||||||
|
Сечение, % |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
75 |
50 |
25 |
0 |
|
U,B |
70 |
90 |
110 |
130 |
150 |
165 |
180 |
180 |
180 |
180 |
180 |
Лабораторная работа 3
Изучение схемы управления асинхронным электродвигателем с переключением со «звезды» на «треугольник».
Изучить схему управления электродвигателем с помощью магнитного пускателя, устройство и принцип действия пневматического реле времени, научиться производить сборку схемы, убедиться в эффективности функционирования схемы.
Переключение электродвигателя со звезды на треугольник производится, во-первых, при запуске электродвигателя с целью разгрузки маломощной электрической сети от повышенного пускового тока. При этом напряжение на обмотках при соединении их «звездой» по сравнению с соединением «треугольником» снижается в раз, во столько же раз снижается и фазный пусковой ток. Линейный же ток, что особенно важно для стабильности напряжения в питающей сети, снижается в три раза. К сожалению, поскольку момент пропорционален квадрату напряжения, в три раза снижается и пусковой момент. Поэтому данный способ запуска применим только для рабочих машин с малым моментом трогания.
Во-вторых, обратное переключение электродвигателя с треугольника на звезду производится с целью повышения коэффициента мощности при малой (не превышающей 30%)
а). Устанавливаем заданное напряжение и сечение трубопровода;
б). Измеряем тахометром скорость вращения вала электродвигателя в оборотах в минуту, момент в мм шкалы, ток якоря электродвигателя I в амперах и напоры в мм водяного столба;
в). Рассчитываем и заносим в таблицу на доске: частоту вращения, момент {М=15,8Sin(МШ/135)} и напоры в Паскалях. Кроме того, по вышеприведённым формулам находим скорость воздуха, расход, мощности и коэффициенты полезного действия.
Работу выполняет очередной студент.
Старший распределяет точки экспериментальной зависимости по исполнителям и записывает фамилии исполнителей в строку таблицы
остальные студенты у себя в тетрадях проводят аппроксимирующую линию. Оставить место для графика
Старший по работе это делает на доске
В тетрадях привести комментарии.
1. Устройство шунтового электродвигателя.
2. Схема включения э. д.
3. Написать уравнение тока возбуждения э. д.
4. Чему равен пусковой ток э.д.?
5. Чему равен пусковой момент э.д.?
6. Что учитывает конструктивный коэффициент машины?
7. Чему равна ЭДС в обмотке якоря?
8. Написать уравнение механической характеристики шунтового электродвигателя.
9. Начертить две механические характеристики э.д. для двух различных напряжений.
10. Показать на схеме (рис. 2) путь тока в цепи якоря при прямой и обратной полярности питающего напряжения.
Материальное обеспечение - универсальный лабораторный стенд, расположенный в аудитории 210 (источник питания постоянного тока 25В; источник питания переменного тока 220В; электродвигатель постоянного тока на панели
Рис. 3: Графики искомых зависимостей
Старший по работе заготавливает оси координат на доске, все остальные студенты в тетрадях.
4.7.1. Нанести каждую точку зависимости на поле графика
(кроме того, каждый из ответственных за точку наносит её на поле графика, расположенного на доске)
(ведущий это делает на доске)
1. Как измерить полный, статический и динамический напоры?
2. Как подсчитать скорость воздушного потока и расход воздуха?
3. Дать определение коэффициентам полезного действия: электродвигателя, вентилятора, и вентиляторной установки.
4. Назовите возможные нарушения в электрической схеме, которые могут привести к аварийному состоянию установки.
Рис.2: Принципиальная схема установки для испытания электродвигателя.
Сидоров – узел 1; Козлов – узел 2 и так далее.
Данные опытов и расчётов Таблица 2
|
Исполнитель |
Сидоров |
Козлов |
и т.д. |
||||||
|
U,B |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
|
n,об/мин |
|||||||||
|
,1/с |
а). Устанавливаем заданное напряжение;
б). Измеряем тахометром скорость вращения вала электродвигателя в оборотах в минуту;
в) Рассчитываем и заносим в таблицу на доске частоту вращения;
Механические характеристики сериесного электродвигателя.
Научиться осуществлять перевод электродвигателя в режим динамического торможения, снимать и строить механические характеристики в этом режиме.
Для перевода в режим динамического торможения якорь электродвигателя отключается от сети постоянного тока и замыкается на сопротивление Rx или накоротко. Напряжение на обмотке возбуждения, а следовательно, и магнитный поток остаются неизменными.
Рис. 1: Механические характеристики шунтового электродвигателя в режиме динамического торможения.
Рис. 1: Схема включения электродвигателя.
Под действием приложенного напряжения через обмотку возбуждения протекает ток возбуждения Iв=U/Rв, который создают между полюсами статора магнитный поток Ф, пронизывающий обмотку якоря. В обмотке якоря под действием этого же напряжения возникает пусковой ток Iяп=U/(Rя+Rx). В результате взаимодействия тока и магнитного потока образуется пусковой вращающий момент Мп=kФIяп, где k- конструктивный коэффициент машины, учитывающий размеры, число витков и тип обмотки. При этом якорь стронется с места и начнёт увеличивать частоту вращения .
Пересечение витками обмотки якоря силовых линий магнитного поля вызовет наведение в обмотке электродвижущей силы Е=kФ, направленной навстречу приложенному к обмотке напряжению. Поэтому ток якоря и, следовательно, вращающий момент уменьшатся соответственно до Iя=(U-E)/(Rя+Rx) и М=kФIя. Уменьшение будет происходить до тех пор пока развиваемый электродвигателем момент не сравняется с
торможения. (Согласно теоретическим положениям, изложенным выше, ожидаемый вид характеристик – прямая линия, проходящая через начало координат).
Знакомство осуществить по перечню элементов универсального лабораторного стенда, составленному на вводном занятии
Схема изображена на рис. 2. Якорь испытуемого электродвигателя М4 замкнут через амперметр РА2 на резистор R2. На обмотку возбуждения подано постоянное напряжение 220 В. Электродвигатель в режиме торможения приводится во вращение электродвигателем постоянного тока параллельного возбуждения М3 (балансирная машина). Двигатель способен за счёт изменения напряжения на его якоре изменять частоту вращения, как в прямом, так и в обратном направлениях. Регулируемое напряжение на якорь этого электродвигателя подаётся от мотор-генераторной установки (асинхронный электродвигатель М1 – генератор постоянного тока с независимым возбуждением М2). Электродвигатель М1 вращает якорь генератора М2 с постоянной скоростью, а напряжение на выходе генератора изменяется за счёт изменения напряжения на его обмотке возбуждения с помощью двухдвижкового потенциометра R1.
Если левый движок потенциометра располагается выше правого, то на клемме Ш1 минус, а на клемме Ш2 плюс и наоборот, если левый движок ниже правого, то минус на клемме Ш2, а плюс на клемме Ш1. Напряжение снимается с
а). Подаём напряжение на обмотки возбуждения машин постоянного тока с помощью автоматических выключателей QF2 и QF3.
б). Устанавливаем напряжение на обмотке возбуждения генератора М2 равным нулю для чего движки потенциометра R1 располагаем напротив друг друга.
в). С помощью QF1 запускаем асинхронный электродвигатель М1.
г). Плавно раздвигая движки потенциометра R1, убеждаемся, что растёт напряжение на выходе якоря генератора М2, а следовательно, и на входе машины М3. Якорь электродвигателя М3, а следовательно, и якорь генератора М4 начинают вращаться. Напряжение и ток на выходе генератора М4 растут.
а). Устанавливаем заданную для данной точки величину тока I1, раздвигая движки потенциометра R1;
б). Измеряем и заносим в таблицу на доске с учётом знака ток I2, напряжения U1 и U2, количество делений шкалы, на которое отклонилась стрелка указателя момента МШ, и число оборотов вала электродвигателя в минуту.
а).Рассчитываем и заносим в таблицу на доске частоту вращения, момент в ньтонометрах (в расчётной формуле момента аргумент синуса берётся в радианах), э.д.с. (Е4) испытуемого электродвигателя, мощность на его валу РМ4, на зажимах РЭ4 и на нагрев якоря РЯ4.
б). Проверяем баланс мощностей (РМ4=РЭ4+РЯ4). Если равенство не соблюдается, определяем и заносим в таблицу процент расхождения результатов ПР. Среднее значение мощностей в правой и левой частях уравнения
В) Ёмкость конденсаторов от 0 до 9999*10-12 фарады указывается в пикофарадах без указания единицы измерения, а от 1*10-8 до 9999*10-6 фарад в микрофарадах с указанием единицы измерения строчной буквой «М». Иногда роль этой буквы выполняет запятая. Например, 9870 – 9870 пикофарад; 2М – 2 микрофарады; 2,0 – 2 микрофарады; 4М7 – 4,7 микрофарады.
Схема соединений отображает все электрические соединения в изделии, а схема подключения показывает, как это изделие должно быть подключено
На схеме соединений должны быть изображены все устройства и элементы (соединители, платы, зажимы и т. п.), а также соединения между ними.
Устройства изображают в виде прямоугольников или упрощённых внешних очертаний. Внутри изображений устройств можно помещать их структурные, функциональные или принципиальные схемы, а также выводы для подключения подводимых проводников.
|
М=15,8*Sin(MШ/135),Нм |
|||||||||
|
=n/30, 1/с |
|||||||||
|
Е4=U2+I2RЯ4,В |
|||||||||
|
PM4=M, Bт |
|||||||||
|
PЭ4=IЯ4UЯ4, Вт |
|||||||||
|
P4=I2Я4RЯ4, Вт |
|||||||||
|
ПP, % |
Работу по пунктам 4.3 и 4.4 выполняет студент, снимающий первую точку характеристики. При этом старший по работе, следит, чтобы величина тока не отклонялась от заданного значения, пока студент не снимет показания остальных приборов, контролирует его действия и записывает эти показания в соответствующие ячейки верхней строки таблицы на доске, а все остальные студенты в тетради. Студент, снимающий первую точку характеристики, садится и выполняет действия по пункту 4.5. К работе приступает студент, снимающий следующую точку характеристики. И далее в таком же порядке снимаются все остальные точки характеристики По окончании опытов установка отключается в порядке обратном описанному выше.
4.7. Заготавливаем и заполняем таблицу записи наблюдений и обработки экспериментальных данных по снятию естественной механической характеристики в режиме динамического торможения.
Распределяются исполнители. Реостат R2 замыкается накоротко, и далее выполняются действия по пунктам 4.3, 4.4 в порядке, описанном выше.
На принципиальной схеме изображают все электрические элементы и устройства, необходимые для осуществления и контроля в изделии заданных электрических процессов, все электрические связи между ними, а также элементы, которыми заканчиваются входные и выходные цепи (соединители, зажимы и т. д.). Допускается изображать соединительные и монтажные элементы, устанавливаемые по конструктивным соображениям.
Схемы выполняют для изделий, находящихся в отключенном состоянии.
Устройства на схеме изображают совмещённым или разнесённым способом. При совмещённом способе составные части (элементы) устройств изображают в непосредственной близости друг от друга. При разнесённом способе элементы устройств изображают в разных местах таким образом, чтобы наглядно представить отдельные цепи устройства (изделия). (Показать примеры таких схем на плакатах и при наличии времени перечертить их в тетради.)
При разнесённом способе выполнения схем рекомендуется пользоваться строчным методом, изображая условные графические обозначения элементов, входящих в одну цепь, последовательно друг за другом по прямой, а отдельные цепи рядом, образуя параллельные горизонтальные или вертикальные строки. Для удобства чтения строки допускается нумеровать арабскими цифрами. (Показать строки на плакате.)
Для упрощения схемы возможно несколько электрически не связанных линий сливать в линию групповой связи (жгут), но при подходе к контактам каждую из них следует изображать отдельно. Например,
Старший по работе на доске, а все остальные студенты в тетрадях заготавливают оси координат с учётом, что на поле графика должны быть размещены обе снятые характеристики. Для первой характеристики каждый из ответственных за точку наносит её на поле графика, расположенного на доске. Старший по работе на доске, а все остальные студенты в тетрадях проводят аппроксимирующие линии
В таком же порядке строится вторая характеристика.
В том же порядке
Сделать заключение, насколько экспериментальные характеристики соответствуют теоретическим предположениям.
1. Как перевести шунтовой электродвигатель в режим динамического торможения?
2. Чему равна частота идеального холостого хода в режиме динамического торможения?
3. Чему равен пусковой момент в режиме динамического торможения?
4. Во сколько раз при той же самой частоте вращения изменится момент электродвигателя, если ток возбуждения уменьшится вдвое?
5. Во сколько раз при той же самой частоте вращения изменится ток электродвигателя, если напряжение на обмотке возбуждения уменьшится вдвое?
|
W |
Линии и элементы СВЧ, антенны, линии электропередачи |
- |
|
|
X |
Соединения контактные |
XA XP XS XW XT XB XG XN |
Токосъёмник, контакт скользящий Штырь Гнездо Соединитель высокочастотный Соединение разборное Накладка, перемычка контактная Испытательный зажим Соединение неразборное |
|
Y |
Устройства механические с электромагнитным приводом |
YA YB YC YH |
Электромагнит Тормоз с электромагнитным приводом Муфта с электромагнитным приводом Электромагнитный патрон или плита |
|
Z |
Устройства оконечные |
ZL ZQ ZA ZV ZF |
Ограничитель Фильтр кварцевый Фильтр тока Фильтр напряжения Фильтр частоты |
Любая электрическая цепь состоит из ряда участков (одного или совокупности проводов), обеспечивающих требуемое соединение между собой выводов (клемм) отдельных элементов. Клеммы, соединённые между собой проводами при условии пренебрежительно малого сопротивления проводов по сравнению с сопротивлением элементов, приобретают одинаковый потенциал, поэтому
Лабораторная работа 7
Механические характеристики асинхронного электродвигателя.
Научиться производить сборку схемы, осуществлять запуск системы электродвигателей, производить регулирование величины напряжения и нагрузки, устанавливать и измерять параметры режимов работы, снимать и строить механические характеристики.
Момент, развиваемый асинхронной машиной , ток ротора , а .
где k – конструктивный коэффициент машины;
Ф – величина вращающегося магнитного потока, Вб;
– скольжение ротора относительно магнитного поля статора;
- частота вращения магнитного поля (синхронная частота), 1/с;
|
KTKVKVKL |
Реле напряжения Реле промежуточное |
||
|
L |
Катушки индуктивности, дроссели |
LL LR LG LE LM |
Дроссель люминесцентного освещения Реактор Обмотка возбуждения генератора Обмотка возбуждения возбудителя Обмотка возбуждения электродвигателя |
|
P |
Приборы, измерительное оборудование |
PA PF PI PK PR PT PS PV PW PC PG |
Амперметр Частотомер Счётчик активной энергии Счётчик реактивной энергии Омметр Часы, измеритель времени Регистрирующий прибор Вольтметр Ваттметр Счётчик импульсов Осциллограф |
|
Q |
Выключатели и разъединители в силовых цепях (электроснабжения, питания оборудования и т.д.) |
QF QK QS QR QW QSG |
Выключатель автоматический Короткозамыкатель Разъединитель Отделитель Выключатель нагрузки Заземляющий разъединитель |
|
R |
Резисторы |
RK RP RS RU RR |
Терморезистор Потенциометр Шунт измерительный Варистор Реостат |
|
S |
Устройства |
SA |
Выключатель или |
наблюдается при критическом скольжении . Подставив в уравнении (1) и , получим уравнение механической характеристики электродвигателя выраженной через каталожные данные (упрощенное уравнение Клосса)
. (2)
При этом критическое скольжение находится по формуле
, (3)
где - перегрузочная способность электродвигателя.
Поскольку коэффициент k1 включает в себя магнитный поток Ф и ЭДС Е21, пропорциональные приложенному (сетевому) напряжению, то следовательно момент пропорционален квадрату напряжения МU2.
Все элементы на схеме должны иметь буквенно-цифровые позиционные обозначения, проставляемые рядом – справа или вверху. Буквенно-цифровое обозначение является своего рода собственным именем элемента или устройства (фамилией, именем и отчеством) и должно однозначно определять элемент в пределах всего устройства. Состоит оно из одно- двух- или трёхбуквенного кода на первом месте (фамилия) и цифры, обозначающей порядковый номер элемента в устройстве на втором месте (имя). Если элемент устройства в свою очередь сам является устройством и состоит из ряда элементов, то при разнесённом способе изображения схем около каждого такого элемента проставляют позиционное обозначение устройства и через точку номер элемента в этом устройстве. Например, если магнитный пускатель КМ2 (второй магнитный пускатель в какой-либо схеме управления) имеет три элемента: катушку, силовой и вспомогательный контакты, то около графического обозначения катушки проставляют КМ2.1, силового контакта – КМ2.2, вспомогательного – КМ2.3.
Коды различных элементов стандартизированы и представлены в нижеследующей таблице.
|
Первая буква кода (обязательная) |
|||
|
! |
группа видов элементов |
||
|
! |
! |
двух- и трёхбуквенный код |
|
|
! |
! |
! |
виды элементов |
|
А |
Устройства |
АА АК |
Регулятор тока Блок реле |
|
В |
Преобразователи неэлектрических величин в электрические или |
ВА ВF BK BL |
Громкоговоритель Телефон (капсюль) Тепловой датчик Фотоэлемент |
Рис. 1: Принципиальная схема установки для испытания асинхронного электродвигателя.
а).Движки потенциометра устанавливаются напротив друг друга, а контакты переключателя QS1 размыкаются. Устанавливаются пределы измерения вольтметра PV2 (UП2=150В) и амперметра РА2 (IП2=25А), входящих в измерительный комплект К50.
Старший по работе вычерчивает таблицу на доске, а все остальные в тетрадях. Распределяются исполнители.
Таблица 1
|
Исполнитель |
Ким |
Цой |
И т. д. |
||||||
|
Опытные данные |
|||||||||
|
R2=0 |
|||||||||
|
I1, A |
-20 |
-15 |
-10 |
-5 |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
|
IП2, А |
|||||||||
|
I2, A |
|||||||||
|
U1, B |
|||||||||
|
U2, B |
|||||||||
|
Р1, Вт |
|||||||||
|
MШ, дел |
|||||||||
|
n, об/мин |
|||||||||
|
Расчётные данные |
|||||||||
|
=n/30, 1/с |
|||||||||
|
М=15,8*Sin(MШ/135), Нм |
Таблица 3
|
Исполнитель |
Ким |
Цой |
И т. д. |
||||||
|
Опытные данные |
|||||||||
|
R2=0 |
|||||||||
|
I1, A |
-20 |
-15 |
-10 |
-5 |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
|
IП2, А |
|||||||||
|
I2, A |
|||||||||
|
U1, B |
|||||||||
|
U2, B |
|||||||||
|
Р1, Вт |
|||||||||
|
MШ, дел |
|||||||||
|
n, об/мин |
|||||||||
|
Расчётные данные |
|||||||||
|
=n/30, 1/с |
|||||||||
|
М=15,8*Sin(MШ/135), Нм |
Сделать заключение, насколько экспериментальные характеристики соответствуют теоретическим предположениям.
1. Устройство асинхронного электродвигателя.
2. Схема включения асинхронного электродвигателя в звезду и треугольник.
3. Показать на полученной механической характеристике участки двигательного режима, режима противовключения и рекуперативного торможения.
4. Чему равен пусковой ток асинхронного электродвигателя?
5. Чему равен пусковой момент асинхронного электродвигателя?
6. Как определить по паспортным данным номинальный момент асинхронного электродвигателя?
7. Как определить по данным опыта коэффициент мощности электродвигателя?
8. Написать уравнение механической характеристики асинхронного электродвигателя.
9. Начертить две механические характеристики асинхронного электродвигателя для двух различных напряжений.
свободных клемм на аппаратах, не связанных с собираемой цепью электрически. При переходе на правую часть стенда воспользоваться переходными клеммами стенда. Клеммы следует закручивать плотно, но не чрезмерно.
Схемой называется специальный чертёж, на котором условными графическими обозначениями показаны все электрические, гидравлические, пневматические и другие составные части (элементы) устройств, цепи взаимосвязей между элементами в устройствах и сведения о их монтаже и эксплуатации.
В зависимости от вида элементов, входящих в устройство, различают следующие виды схем:
В зависимости от назначения различают следующие типы схем:
, (1)
или
,(2)
С учётом того, что для асинхронного электродвигателя отношение постоянных потерь к переменным при номинальной нагрузке
(3)
где - коэффициент потерь, получим:
; . (4)
Подсчитав, таким образом, и b,можно найти потери мощности при любой нагрузке по формуле
(5)
Лекции по темам: «Механические характеристики и регулирование частоты вращения 3х фазного асинхронного электродвигателя» и «Коэффициент мощности в электросиловых установках».
Снять зависимость коэффициента мощности и коэффициента полезного действия асинхронного электродвигателя от
.
Таким образом, если при измерении стрелка отклонилась на делений, то искомый момент, действующий на весовой механизм,
(Нм),
где - угол отклонения стрелки в радианах.
Используемое на лабораторном стенде напряжение опасно для жизни и может привести к смертельному исходу. В связи с этим при выполнении лабораторных работ необходимо выполнять следующие меры предосторожности:
Перед началом работы убедитесь, что все автоматические выключатели отключены;
Включение экспериментальной схемы осуществлять после проверки и по разрешению преподавателя в строго регламентированной в инструкции последовательности;
При работе со схемой не прикасаться к токоведущим частям оборудования, проводам и клеммам;
Изменение режимов работы оборудования и его отключение осуществлять в соответствии с приведённой в методическом указании инструкцией;
|
R1 |
R=11,4 Ом; IДОП=20А |
1 |
Панель №72а |
Собрать электрическую схему по плакату. Сидоров собирает узел А1, Козлов А2 и т. д.. Во время сборки перечертим схему с плаката в тетради.
Рис. 1: Принципиальная схема установки для испытания электропривода генератора.
отклонилась, фиксируется и рассчитывается соответствующая отклонению длина дуги шкалы
где - масштаб шкалы, дел./м. Так, если деления на шкале нанесены или пронумерованы через каждый миллиметр = 1000 дел./м.
Измеряется также радиус дуги шкалы в метрах.
Измерение силы осуществляется динамометром или взвешиванием грузов, с помощью которых эта сила обеспечивается. При этом
(Нм) или (Нм),
где - масса грузов, кг;
- показание динамометра, кГ.
Рис. 1: Кинематическая схема к тарировке балансирного устройства.
Справка: квадратное уравнение вида имеет решение .
Данные опытов и расчётов Таблица 2
|
Исполнитель |
Жуков |
Козлов |
И т. д. |
|||||
|
Опытные данные |
||||||||
|
Cos |
0,5 |
0,55 |
0,6 |
0,65 |
0,75 |
0,8 |
0,85 |
0,9 |
|
U1,B |
||||||||
|
I1,A |
||||||||
|
n, об/мин |
||||||||
|
Расчётные данные |
||||||||
|
, 1/с |
||||||||
|
S1, кBA |
||||||||
|
P1, кВт |
||||||||
|
В |
||||||||
|
С |
||||||||
|
Pп, кВт |
Лабораторная работа 1
Изучение универсального лабораторного стенда.
Универсальный лабораторный стенд размещён на фронтальной стене аудитории и представляет собой каркас с расположенными на нём панелями приборов и оборудования, набор которых достаточен для выполнения любой из лабораторных работ цикла. Выводы приборов и оборудования осуществлены на клеммы пронумерованных панелей, с помощью которых через соединительные провода с наконечниками приборы соединяются в схемы. Для соединения приборов, находящихся на противоположных сторонах стенда, служат переходные клеммы, расположенные на двух нижних рейках стенда, имеющие номера от 1 до 18 с каждой стороны стенда. Клеммы, имеющие одинаковый номер, соединены между собой проводом-удлинителем.
На стенде имеется 3 автоматических выключателя QF1…QF3, с помощью которых на стенд подаётся трёхфазное напряжение соответственно 21/36, 127/220 и 220/380 вольт, автоматический выключатель QF4 для подачи постоянного напряжения -25 – 0 - +25 В и автоматические выключатели QF5 и QF6 для подачи переменного и постоянного напряжения соответственно 127 и 220 вольт. Сигнальные лампы, расположенные между выключателями, указывают на подачу напряжения до автоматических выключателей, а лампы, расположенные у клемм – на наличие напряжения непосредственно на клеммах.
Перед фронтальным стендом (в центре аудитории напротив доски) смонтирован нагрузочный стенд, основу
6. Как определить потери мощности при коэффициенте загрузке, отличном от единицы?
7. Что такое коэффициент загрузки и как он определяется в лабораторной работе?
8. Написать уравнение механической характеристики асинхронного электродвигателя.
9. Начертить две механические характеристики асинхронного электродвигателя для двух различных напряжений.
10. Как определить по данным опыта момент на валу электродвигателя?
Материальное обеспечение
Универсальный лабораторный стенд, расположенный в аудитории 208: - источник питания переменного трёхфазного тока 380В; плакат со схемой включения электродвигателя; электродвигатель постоянного тока на панели №52; асинхронный электродвигатель на панели №52; фазометр на панели №4; Амперметр на 7,5А на панели №9; амперметр постоянного тока на 20А на панели №9; вольтметр на 250В на панели №16б; вольтметр на панели №16а; автотрансформатор на панели №56; диоды на 5А, 300В на панели №28; тахометр переносной на 10000 об/мин; нагрузочное сопротивление на панели №72а.
УДК 62-83:621.3(076.5)
ББК 31.26:31.291я73
П69
Рецензенты:
кандидат технических наук, доцент
ФГОУ ВПО «Оренбургский ГАУ»
И.К. Петина
кандидат технических наук, доцент
ФГОУ ВПО «Оренбургский ГАУ»
Н.А. Маловский
П69 Лабораторный практикум по электроприводу и электрооборудованию: Учеб. пособие / В.Г. Петько, И.А. Рахимжанова; ФГОУ ВПО «Оренбургский ГАУ». Оренбург, 2008. 100с.
ISBN 5-7011-0455-9
Учебное пособие предназначено для проверки лабораторных знаний по электроприводу и электрооборудованию со студентами неэлектрических специальностей, входящих в направление подготовки дипломированного специалиста 660300 «Агроинженерия»: 311900 – «Технология обслуживания и ремонта машин в агропромышленном комплексе».
Подготовка рукописи к изданию выполнена Рахимжановой И.А.
УДК 62-83:621.3(076.5)
ББК 31.26:31.291я73
ISBN 5-7011-0455-9
СОДЕРЖАНИЕ
Введение……………………………………………………3
Лабораторная работа №1-Изучение универсального лабораторного стенда………………………………………….4
Лабораторная работа №2-Исследование электродвигателя постоянного тока параллельного возбуждения…………….31
Лабораторная работа №3-Изучение схемы управления асинхронным электродвигателем с переключением со «звезды» на «треугольник»…………………………………..38
Лабораторная работа №4-Схема реверсивного управления 3-х фазным асинхронным электродвигателем с торможением противовключением…………………………………………..49
Лабораторная работа №5-Иследование приводных характеристик центробежного вентилятора………………...57
Лабораторная работа №6-Механические характеристики сериесного электродвигателя………………………………...67
Лабораторная работа №7- Механические характеристики асинхронного электродвигателя……………………………..77
Лабораторная работа №8-Исследование электропривода генератора……………………………………………………..90
4 97