- •И.Г. Однокопылов, с.М. Семенов электрический привод. Статика лабораторный практикум
- •Часть 1
- •Раздел 1. Методика снятия механических характеристик
- •1.1. Понятие «электропривод» и его классификация
- •. Основные сведения о механических характеристиках
- •1.3. Энергетические режимы работы электрической машины
- •1.4. Работа электропривода в статическом режиме
- •1.5. Методические указания по снятию механических характеристик электрических двигателей
- •1. Методика экспериментального определения и расчета механических характеристик электрических двигателей
- •2. Экспериментальное определение коэффициента пропорциональности между эдс вращения и угловой скоростью двигателей постоянного тока
- •1.6. Правила выполнения лабораторных работ и требования
- •1.7. Контрольные вопросы
- •Раздел 2. Описание лабораторного стенда
- •2.2. Электрическая схема соединений тепловой защиты
- •2.3. Подготовка и проведение измерений с помощью
- •Литература
- •Часть 2 Лабораторная работа №1 статиЧеские характеристики и режиМы работы электропривода с электродвигателем постоЯнного тока независимого возбуждениЯ
- •1.1. Цель работы
- •1.2. Оборудование стенда (состав аппаратуры)
- •1.2.1. Назначение и описание функциональных блоков лабораторной установки (рис 1.1, рис 1.2)
- •1.2.2. Обозначение и параметры исследуемой аппаратуры (таблица 1.1)
- •1.3. Режимы работы, статические характеристики двигателей
- •1.4. Принципиальная электрическая схема стенда
- •1.5. Программа экспериментов
- •1.6. Подготовка стенда к эксперименту
- •1.6.1. Проверка работоспособности стенда по схеме первого варианта опытов (рис. 1.1)
- •1.6.2. Проверка работоспособности стенда по схеме второго варианта опытов (рис. 1.2)
- •1.7. Снятие естественной характеристики двигателя d1
- •1.8. Снятие характеристик электропривода изменением напряжения питания u1 якоря двигателя d1
- •1.9.Снятие характеристик электропривода введением добавочных сопротивлений Rд1 , Rд2 в якорную цепь двигателя d1
- •1.10. Снятие характеристик электропривода изменением магнитного потока ф обмотки возбуждения двигателя d1
- •1.11. Снятие характеристик электропривода при шунтировании якоря двигателя d1
- •1.12. Исследование режима рекуперативного торможения при работе двигателя d1 на реостатной характеристике
- •1.13. Исследование режима торможения противовключением при работе двигателя d1 на реостатной характеристике
- •1.14. Исследование режима динамического торможения двигателя d1
- •1.15. Определение коэффициента связи c1 исследуемого двигателя d1
- •1.16. Содержание отчета
- •1.17. Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа №2 статиЧеские характеристики и режиМы работы электропривода с электродвигателем постоЯнного тока Последовательного возбуждениЯ
- •2.1. Цель работы
- •2.2. Оборудование стенда (состав аппаратуры)
- •2.2.1. Назначение и описание функциональных блоков лабораторной установки (рис. 2.1, рис. 2.2)
- •2.2.2. Обозначение и параметры исследуемой аппаратуры (таблица 2.1)
- •2.3. Режимы работы, статические характеристики двигателей
- •2.4. Принципиальная электрическая схема стенда
- •2.5. Программа экспериментов
- •2.6. Подготовка стенда к эксперименту
- •2.6.1. Проверка работоспособности стенда по схеме первого варианта опытов (рис. 2.1)
- •2.6.2. Проверка работоспособности стенда по схеме второго варианта опытов (рис. 2.2)
- •2.7.Снятие естественной характеристики двигателя d1
- •2.8. Снятие характеристик электропривода изменением напряжения питания u1 двигателя d1
- •2.9. Снятие характеристик электропривода введением добавочных сопротивлений Rд1 , Rд2 в якорную цепь двигателя d1
- •2.10. Снятие характеристик электропривода изменением магнитного потока ф обмотки возбуждения двигателя d1
- •2.11. Снятие характеристик электропривода при шунтировании якоря двигателя d1
- •2.12. Исследование режима торможения противовключением при работе двигателя d1 на реостатной характеристике
- •2.13. Исследование режима динамического торможения двигателя d1
- •2.14. Содержание отчета
- •2.15. Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа №3 статиЧеские характеристики и режиМы работы асинхронного электрОдвигателя с фазным ротором
- •3.1. Цель работы
- •3.2. Оборудование стенда (состав аппаратуры)
- •3.2.1. Назначение и описание функциональных блоков лабораторной установки (рис. 3.1, рис. 3.2)
- •3.2.2. Обозначение и параметры исследуемой аппаратуры (таблица 3.1)
- •3.3.Режимы работы, статические характеристики асинхронного электродвигателя с фазным ротором
- •3.4. Принципиальная электрическая схема стенда
- •3.5. Программа экспериментов
- •3.6. Подготовка стенда к эксперименту
- •3.6.1. Проверка работоспособности стенда по схеме первого варианта опытов (рис. 3.1)
- •3.6.2. Проверка работоспособности стенда по схеме второго варианта опытов (рис. 3.2)
- •3.7. Снятие естественной характеристики двигателя d1
- •3.8. Снятие реостатной характеристики двигателя d1 при введении активного сопротивлений rдоб 2 в цепь ротора
- •3.9. Снятие естественной характеристики двигателя d1 в режиме рекуперативного торможения
- •3.10. Снятие естественной характеристики двигателя d1 в режиме торможения противовключением
- •3.11. Снятие реостатных характеристик двигателя d1 в режиме рекуперативного торможения
- •3.12. Снятие реостатных характеристик двигателя d1 в режиме торможения противовключением
- •3.13. Снятие момента потерь агрегата
- •3.14. Содержание отчета
- •3.15. Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа №4
- •4.1. Цель работы
- •4.2. Оборудование стенда (состав аппаратуры)
- •4.2.1. Назначение и описание функциональных блоков лабораторной установки (рис. 4.1)
- •4.2.2. Обозначение и параметры исследуемой аппаратуры (таблица 4.1)
- •4.3. Режимы работы, статические характеристики системы тиристорного электропривода постоянного тока
- •4.3.1. Режим непрерывного тока при мгновенной коммутации (питание преобразователя от сети бесконечной мощности)
- •4.3.2. Режим непрерывного тока при наличии угла коммутации с учетом активного сопротивления на стороне переменного тока
- •4.3.3. Режим прерывистого тока
- •4.4. Краткое описание работы системы трехфазного мостового
- •4.5. Принципиальная электрическая схема стенда
- •4.6. Программа экспериментов
- •4.7. Проверка работоспособности стенда (рис. 4.1)
- •4.9. Снятие характеристик при пониженном напряжении
- •4.10. Снятие регулировочной характеристики
- •4.11. Содержание отчета
- •4.12. Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа №5
- •5.1. Цель работы
- •5.2. Оборудование стенда (состав аппаратуры)
- •5.2.1. Назначение и описание функциональных блоков лабораторной установки (рис. 5.1, 5.2)
- •5.2.2. Обозначения и параметры используемой аппаратуры (таблица 5.1)
- •Общие сведения
- •Принципиальная электрическая схема стенда
- •Программа экспериментов
- •Подготовка стенда к эксперименту (рис. 5.1)
- •Настройка блока указателей угла нагрузки iq (рис. 5.1)
- •Проверка работоспособности стенда (рис. 5.2)
- •Снятие угловых статических характеристик
- •Снятие статической u-образной характеристики
- •Снятие характеристики реактивной мощности
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Содержание
- •Электрический привод. Статика лабораторный практикум
2.2. Электрическая схема соединений тепловой защиты
машины переменного тока
Блок – схема соединений тепловой защиты машины переменного тока изображена на рис. 9.
Рис. 9. Схема тепловой защиты машины переменного тока
Перечень аппаратуры схемы тепловой защиты (рис. 9) приведен в таблице 6.
Таблица 6
Обозначение |
Наименование |
Тип |
Параметры |
D |
Машина переменного тока |
02.1 |
100 Вт /~ 230 В /1500 мин1 |
GA |
Трехфазный источник питания |
01.2 |
~ 400 В / 16 А |
2.3. Подготовка и проведение измерений с помощью
электронного мультиметра
Для измерения трех базовых электрических величин (напряжения, тока и омического сопротивления) используется мультиметр. Схемы подключения мультиметра для измерения этих величин приведены на рис. 10, рис. 11, рис. 12. До его подключения к цепи необходимо выполнить следующие операции:
установить род тока (постоянный/переменный);
выбрать диапазон измерений соответственно ожидаемому результату измерений;
правильно подсоединить зажимы мультиметра к измеряемой цепи.
Рис. 10. Схема присоединения мультиметра (как вольтметра) для измерения напряжения
Рис. 11. Схема присоединения мультиметра (как амперметра) для измерения тока
Рис. 12. Схема присоединения мультиметра (как омметра) для измерения омического сопротивления
Литература
1. Москаленко В.В. Автоматизированный электропривод: Учебник для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1986. –416 с.
2. Ильинский Н.Ф., Козаченко В.Ф. Общий курс электропривода: Учеб. для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1992. – 544 с.
3. Москаленко В.В. Электрический привод: Учеб. пособие для студ. Учреждений сред. проф. Образования. – М.: Мастерство: Высшая школа, 2000. – 368 с.
4. Электротехника: Учебное пособие для вузов. В 3-х книгах. Книга 3. Электроприводы. Электроснабжение / Под ред. П.А. Бутырина, Р.Х. Гафиятуллина, А.А. Шестакова. – Челябинск: Изд-во Ю УрГУ, 2005. – 639 с.
5. Электрический привод: Руководство по выполнению базовых экспериментов ЭП. 001 РБЭ (905). – Челябинск: ИПЦ «Учебная техника», 2005. – 141 с.
Часть 2 Лабораторная работа №1 статиЧеские характеристики и режиМы работы электропривода с электродвигателем постоЯнного тока независимого возбуждениЯ
1.1. Цель работы
Исследования электромеханических = f(I) и механических = = f(M) характеристик при различных режимах работы и способах регулирования скорости электропривода с двигателем постоянного тока независимого возбуждения.
1.2. Оборудование стенда (состав аппаратуры)
1.2.1. Назначение и описание функциональных блоков лабораторной установки (рис 1.1, рис 1.2)
Трехфазный источник питания.
Предназначен для питания комплекта трехфазным переменным напряжением. Включается вручную. Имеет защиту от перегрузок, устройство защитного отключения, кнопку аварийного отключения и ключ от несанкционированного включения.
Источник питания машины постоянного тока.
Предназначен для питания обмоток якоря и возбуждения постоянным током. Включается вручную или дистанционно / автоматически (от ПЭВМ). Якорное напряжение регулируется вручную или дистанционно. Напряжение возбуждения нерегулируемое.
Возбудитель машины переменного тока.
Предназначен для питания обмотки возбуждения синхронной машины. Включается вручную или дистанционно / автоматически (от ПЭВМ). Напряжение возбуждения регулируется вручную или дистанционно / автоматически. Выходные цепи изолированы от входных.
Активная нагрузка.
Предназначена для моделирования однофазных и трехфазных потребителей активной энергии. Регулируется вручную.
Блок мультиметров.
Предназначен для измерения токов, напряжений, омических сопротивлений. Цифровой с жидкокристаллическим дисплеем.
Указатель частоты вращения.
Предназначен для отображения частоты вращения электрических машин в электромашинном агрегате в аналоговой форме.
Преобразователь угловых перемещений
Предназначен для преобразования скорости вращения электрических машин в сигнал цифрового вида.
Реостат.
Предназначен для ограничения пускового тока в цепи якоря двигателя постоянного тока.
Реостат возбуждения машины постоянного тока.
Предназначен для ручного регулирования тока возбуждения машины постоянного тока.
Преобразователь частоты.
Предназначен для регулирования частоты вращения асинхронного двигателя. Выходные частота и напряжение регулируются согласованно вручную или дистанционно / автоматически (от ПЭВМ).
Исследуемая машина постоянного тока (двигатель постоянного тока с независимым возбуждением):
90 Вт; |
57,2 %; |
220 В; |
0,73; |
0,56 А; |
= 86 Ом; |
1500 об/мин; |
= 1,15 кОм. |
0,2 А; |
|
Нагрузочная машина переменного тока (асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором):
30 Вт; |
0,73; |
127 В; |
= 0,18 о.е.; |
0,35 А; |
= 0,087 о.е.; |
1250 об/мин; |
= 0,15 о.е.; |
36 %; |
= 0,15 о.е. |
Исследуемая и нагрузочная машины жестко соединены между собой и представлены в виде электромашинного агрегата, дополненного маховиком и преобразователем угловых перемещений.