1.6.Контрольні питання

1.Які апарати керування промисловими установками ви знаєте?

2.Принцип роботи апаратів електромагнітної дії.

3.З яких основних вузлів складається контактор постійного струму?

4.Основні особливості конструкції контактора змінного струму.

5.Призначення, конструкція і принцип роботи електромагнітного реле часу.

6.Призначення, конструкція і принцип роботи моторного реле часу.

7.Як по заданій програмі роботи схеми визначити витримку часу для кожної контактної групи моторного реле часу?

8.Пояснити роботу схеми від моменту натискання кнопки “Пуск” до приведення схеми в початкове положення.

Лабораторна робота № 2

ДОСЛІДЖЕННЯ АСИНХРОННОГО ДВИГУНА З КОРОТКОЗАМКНУТИМ РОТОРОМ ТА АПАРАТУРИ КЕРУВАННЯ НИМ

Мета роботи - вивчити електромеханічні властивості асинхронного електродвигуна, а також способи й засоби керування ним.

2.1. Основні теоретичні відомості

Завдяки простій конструкції асинхронний електродвигун з короткозамкненим ротором є найширше розповсюдженим двигуном, що застосовується в електроприводах різних промислових установок.

2.1.1. Механічні характеристики

Механічною характеристикою електродвигуна називається залежність його частоти обертання ω від обертаючого моменту М: ω = f(М). Обертаючий момент двигуна залежить від моменту навантаження на його валу, який створюється механізмом. Момент навантаження називається статичним моментом. Робоча точка двигуна визначається перетином механічних характеристик двигуна й механізму. Наприклад, якщо характеристика механізму має вигляд М = М₀ (характеристика 2 на мал.2.1), то робочою буде точка А.

Характерні точки механічної характеристики асинхронного двигуна: М_п - пусковий момент (момент при ω = 0); М_к - критичний момент (максимальний момент, який може розвивати двигун); ω_с - синхронна частота обертання (частота обертання при відсутності моменту навантаження на валу двигуна, рівна частоті обертання магнітного поля статора).

Механічну характеристику можна розрахувати по формулі

(2.1)

де S_k, M_k – критичне значення відповідно ковзання й моменту.

Ковзання пов'язане з частотою обертання співвідношенням:

(2.2)

де ω_с - синхронна частота обертання, рад/с,

(2.3)

f - Частота струму мережі, Гц; p- число пар полюсів обмотки статора.

2.1.2. Режими роботи.

Рушійний режим. Рушійному режиму відповідає характеристика 1 (див. мал.2.1), розташована в першому квадранті. Якщо поміняти місцями будь-які дві фази статора, тобто змінити порядок чергування фаз, то напрямок швидкості двигуна зміниться на протилежний. У цьому випадку рушійному режиму буде відповідати частина характеристики 3 у третьому квадранті (пунктирна лінія).

Рекуперативне гальмування. Якщо зовнішньою силою (механізмом) розігнати ротор двигуна до швидкості вище синхронної, то двигун перейде в режим рекуперації. Енергія, передана механізмом двигуну, буде віддаватися (рекуперуватися) у мережу. Цьому режиму відповідає характеристика 4 (див. мал. 2.1) у другому квадранті.

Гальмування противключенням. Якщо зовнішньою силою обертати ротор двигуна в напрямку, протилежному напрямку дії його моменту, то виникає режим противключення. На мал.2.1 цьому режиму відповідає частина характеристики 3 у другому квадранті (суцільна лінія).

Динамічне гальмування. Якщо статор асинхронного двигуна, що обертається, відключити від мережі змінного струму й ввімкнути в мережу постійного, то виникне режим динамічного гальмування. Поле статора стане нерухомим; в обмотці ротора, що обертається по інерції, наведеться ЕРС і виникне струм, який при взаємодії з магнітним потоком, створить гальмівний момент. Механічні характеристики 5 та 6 на мал. 2.1 у режимі динамічного гальмування відповідають різним струмам I_д1, І_д2, динамічного гальмування, що протікає по обмотці статора, причому I_д1 > І_д2.

Асинхронний двигун характеризується наступними технічними параметрами: номінальною потужністю на валу Р_н , кВт; номінальною n_н, об/хв, і синхронною n_c, об/хв, частотою обертання; кратностями критичного λ_к = М_к/М_н і пускового λ_п = М_к/М_н моментів. Для вітчизняних двигунів λ_к лежить у межах 1,65...2,5, а λ_п у межах 1...2. Номінальний момент на валу двигуна, Н·м:

де

[рад/с]

Наведені технічні дані використаються при виборі двигуна для конкретного механізму. При цьому забезпечення виконання електроприводом необхідної заданої роботи повинне поєднуватись з дотриманням нормального теплового режиму й припустимим механічним перевантаженням двигуна.