МИНОБРНАУКИ РОССИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева» (нгту)

Кафедра «Электрооборудование, электропривод и автоматика»

Дисциплина «Системы управления электромеханическими объектами»

Лабораторная работа №3

«ИССЛЕДОВАНИЕ КОНТАКТОРНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКА»

Выполнили:

Муравьев Владислав

Мукин Иван

Петухов Николай

Федоров Кирилл

Симагин Максим

Плешаков Максим

Проверил:

Соколов В.В.

Нижний Новгород

2022 г.

Цель работы: изучение принципов автоматического контакторного управления пуском и торможением двигателя постоянного тока, изучение схем защиты, получение студентами навыка по наладке и регулировке контакторной схемы автоматического управления.

Схема лабораторной установки:

Параметры лабораторной установки

Номинальная мощность двигателя: P_Н = 0,8 кВт;

Номинальная скорость двигателя: n_Н = 1000 об/мин;

Номинальный ток якоря: I_ЯН = 4,5 А;

Номинальное напряжение якоря: U_Н = 220 В;

Номинальный момент: M_Н = 7,8 Нм;

КПД:  = 75 %;

Маховой момент: GД² = 4J = 0,1кгсм²;

Сопротивление якоря и доп. полюсов: Ra = 4 Ом ;

Номинальный ток обмотки возбуждения: I_ВН = 0,33 А;

Ток якоря, соответствующий моменту

сопротивленияна валу двигателя: I_С = 0,73 А;

число ступеней: m=7

Построение пусковой диаграммы и расчет ступеней пусковых сопротивлений

Расчет производится графическим и аналитическим способом. В первом необходимо построить пусковую диаграмму двигателя.

Построение пусковой диаграммы начинаем с построения естественной характеристики.

Первая точка – номинальный режим работы двигателя (Ω_н, I_н):

Вторая точка – идеальный холостой ход (Ω₀, I = 0):

Расчет конструктивного коэффициента:

Расчет скорости идеального холостого хода:

Естественную характеристику двигателя строим, проводя луч из точки идеального холостого хода через точку номинального режима.

Принимая за максимальный пусковой ток номинальный ток двигателя (I₁ = Iн = 4,5 A) строим первую искусственную пусковую характеристику двигателя.

Положение второй искусственной характеристики можно подобрать графически задаваясь током переключения I₂ (подбирая такую характеристику, при которой переход на естественную вызовет бросок тока I₁). Или определить ток I₂ аналитически, рассчитав коэффициент λ.

Зная число ступеней (m=7) находим коэффициент λ, который определяет отношение максимального момента М₁ (тока I₁) к переключающему моменту М₂ (току I₂):

Значение при заданном числе ступеней можно найти из выражения:

где - полное сопротивление якорной цепи

При пуске в семь ступеней:

Тогда .

Пусковая диаграмма приведена на рис.1

Рисунок 1- Скоростная характеристика при пуске в семь ступеней

Зная полное сопротивление якорной цепи ( ) или сопротивление якоря двигателя графически можно найти сопротивления пусковых ступеней:

Сопротивления пусковых ступеней можно найти и аналитически по формуле:

где i - номер ступени;

m - число ступеней;

- отношение максимальных моментов (токов) M₁(I₁) к переключающим M₂(I₂):

Расчет пусковых сопротивлений при пуске в 7 ступенях:

Что совпадает с графическим вариантом расчёта.