Для поиска темы - пользуйтесь СИСТЕМОЙ ПОИСКА


Стоимость дипломной работы


Home Для студента... Лабораторная работа №5. «Исследование режимов работы асинхронного двигателя с фазным ротором»

Лабораторная работа №5. «Исследование режимов работы асинхронного двигателя с фазным ротором»
загрузка...
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 

Лабораторная работа №5. «Исследование режимов работы асинхронного двигателя с фазным ротором»


Цель работы - изучить основные режимы работы асинхронного двигателя с фазным ротором:
1.    пуск и остановку;
2.    регулирование скорости;
3.    электрическое торможение.


1.    Основные сведения
Асинхронные двигатели с фазным ротором применяются в регулируемых судовых
электроприводах, например, в электроприводах  грузоподъёмных и якорно-швартовных устройствах. Эти устройства могут иметь от 3-х до 6-ти скоростей.
По сравнению с короткозамкнутыми асинхронные двигатели с фазным ротором имеют 2 преимущества:
1.    меньшие пусковые токи;
2.    увеличенные пусковые моменты.
Однако асинхронные двигатели с фазным ротором имеют более сложное устройст-
во и нуждаются в пусковом или пуско-регулировочном реостате.
Обмотки статора асинхронных двигателей с короткозамкнутым и фазным ротором устроены одинаково.
Обмотка ротора двигателя с фазным ротором выполняется медным проводом  и сое
диняется «звездой». Выводы «звезды» Р1, Р2 и Р3 присоединены к 3-м кольцам на валу ротора. Кольца изолированы от вала и друг от друга. На кольца установлены щётки, обеспечивающие скользящий контакт между вращающейся обмоткой ротора и пусковыми
( пуско-регулировочными ) резисторами.
В данной лабораторной работе исследуются режимы работы 3-фазного асинхронно
го двигателя типа АК 51/4 с такими номинальными данными:
1.    линейное напряжение U = 220/380 В;
6.    линейные токи I = 11,5/6,7 А ;
7.    мощность Р  = 2,8 кВт ( на валу );
8.    чаcтота вращения n = 1370 об/мин;
9.     коэффициент полезного действия η = 78%;
10.    коэффициент мощности cos φ = 0,82;
11.    линейное напряжение ротора U  = 84 В;
12.    линейный ток ротора I  = 22,5 А.

2.    Основные элементы схемы
К основным элементам схемы относятся:
КМ1 – первый линейный контактор, предназначен для подачи напряжения на лабо
раторную работу;
РV – вольтметр, для измерения линейного напряжения сети;
SB1 – кнопка «Пуск» для включения контактора КМ1;
SB2 - кнопка «Стоп» для отключения контактора КМ1;
НL – лампа сигнальная «Питание подано на схему»;
КМ2 – второй линейный контактор, предназначен для подачи напряжения непосред
ственно на обмотку статора двигателя;

SB3 – кнопка «Пуск» для включения контактора КМ2;
SB4 – двухполюсная кнопка «Стоп», для получения режима динамического тормо
жения;
SB5 – двухполюсная кнопка «Стоп», для получения режима 1-фазного торможения;
КТ1 – реле времени, для задержки перехода с 1-й скорости на 2-ю;
КМ4 – контактор 2-й скорости;
КТ2 – реле времени, для задержки перехода со 2-й скорости на 3-ю;
КМ5 - контактор 3-й скорости;
НZ – лампа цифровая индикаторная, для сигнализации о режиме работы двигателя,
имеет 4 состояния : «0», «1», «2» и «3»;
UZ – выпрямительный мостик для питания цепей цифровой лампы;
КК1, КК2 – тепловые реле, для защиты двигателя от токов перегрузки;
РА1 – амперметр переменного тока, для измерения тока статора двигателя при  нормальной работе;
РА2 – амперметр постоянного тока, для измерения тока статора двигателя при  динамическом торможении;
R - тормозной резистор динамического торможения;
R - первая ступень пускового резистора;
R - вторая ступень пускового резистора;
BR – датчик частоты вращения ( тахометр );
Рn – указатель частоты вращения ( приёмник ).

3.    Описание работы схемы

3.1.    Подготовка схемы к работе
Для подготовки схемы к работе нажимают кнопку  SB1 «Пуск», включается первый
линейный контактор КМ1. Его главные контакты КМ1:1…КМ1:3 замыкаются, подавая питание на схему. Одновременно замыкается вспомогательный контакт КМ1:4, шунтирую
щий кнопку SB1 «Пуск», после чего её можно отпустить.
Загорается сигнальная лампа НL «Питание подано на схему». Также через выпрями
тельный мостик UZ и размыкающий контакт КМ2:6 питание поступает на диод 10 цифро-
вой индикаторной лампы НZ,  засвечивается цифра «0».
Схема готова к работе.
Таким образом, в исходном состоянии включены контактор КМ1, вольтметр РV,
две лампы:  сигнальная HL и цифровая НZ.

3.2.    Пуск двигателя в ход
Пуск двигателя автоматизирован в функции времени при помощи электромехани-
ческих реле КТ1 и КТ2.
При нажатии кнопки SB3 «Пуск» включается линейный контактор КМ2, который замыкает свои главные контакты КМ2:1…КМ2:3, подавая питание на обмотку статора, и
вспомогательный КМ2:5, включая реле времени КТ1.
Двигатель включается в сеть, имея в обмотке ротора обе ступени пускового резисто
ра ( точка А на искусственной механической характеристике 1 ) и начинает разгоняться на 1-й скорости ( участок АВ характеристики ).
По истечении выдержки времени, реле КТ1 замыкает свой контакт КТ1:1 в цепи катушки контактора 2-й скорости КМ4, Контактор включается, замыкает свои главные контакты КМ4:1…КМ4:2, шунтируя первую ступень R  пускового резистора , двигатель переходит на 2-ю скорость ( из точки В в точку С на искусственной характеристике 2 ) и
продолжает разгоняться ( участок СD характеристики 2 ).
Одновременно КМ4  замыкает вспомогательный контакт КМ4:3, включая второе реле времени КТ2.     По истечении выдержки времени, реле КТ2 замыкает свой контакт КТ2:1 в цепи катушки контактора 2-й скорости КМ5.  Контактор включается, замыкает контакты КМ5:1 …КМ5:2, шунтируя вторую ступень R  пускового резистора. Двигатель переходит на естественную характеристику 3 ( из точки D в точку Е ) и разгоняется до номинальной скорости ( точка F ). На этом пуск закончен.
Процесс пуска контролируется при помощи цифровой лампы НZ, на дисплее кото-
рой при  пуске поочерёдно загораются цифры «1», 2»» и «3».

3.3.     Остановка двигателя. Динамическое торможение

Схема управления предусматривает 2 способа остановки двигателя:
1.    без динамического торможения;
2.    с динамическим торможением.
В первом случае нажимают кнопку SB2 «Стоп», при  этом отключается контактор
КМ1. Двигатель отключается от сети и останавливается.
Во втором случае нажимают кнопку SB4 «Стоп». Контакт SB4:1 размыкается, от-
ключая  линейный контактор КМ2, а контакт SB4:2 замыкается, включая контактор дина
мического торможения КМ3. Контакты КМ3:1, КМ3:2 замыкаются, подавая постоянный ток напряжением 220 В В обмотку статора через токоограничивающий резистор R
( переход из точки F в точку Н на тормозной механической характеристике 5 ). Двигатель
тормозится и останавливается ( траектория Н – J - 0  ).
Поскольку процесс торможения не автоматизирован, надо отпустить кнопку SB4
при полной остановке двигателя ( контроль остановки – по указателю частоты вращения
Рn ). При этом контактор КМ3 отключается, снимая напряжение 220 В с обмотки статора.
Если кнопку SB4 удерживать нажатой после остановки, обмотка статора сго-
рит.

3.4.     Однофазное торможение
Для однофазного торможения нажимают кнопку SB5 «Стоп», контакты SB5:1 и
SB5:2 размыкаются.
При размыкании контакта SB5:1 левый провод L1 сети отключается от обмотки статора. Тем самым двигатель переводится в режим однофазного торможения.
При размыкании контакта SB5:2 отключается реле времени КТ1, что вызывает
отключение контактора КМ4, реле времени КТ2 и контактора КМ5. В результате в цепь фазного ротора вводятся пусковые резисторы R  и R , которые в данном случае играют роль тормозных и ограничивают ток ротора.
Двигатель переходит из точки F в точку К и тормозится по траектории К – L – 0 до
точки 0.
Продолжение переходного процесса зависит от характера статического момента.
При реактивном статическом моменте ( насос, вентилятор ) переходный процесс закончится в точке 0, двигатель остановится и будет стоять под током, пока не отпустят кнопку SB5.
При активном статическом моменте ( грузовая лебёдка, брашпиль ) двигатель после прихода в точку 0 реверсирует под действием силы тяжести и разгонится до точки М, в которой наступит установившийся режим спуска груза с постоянной скоростью.
В данной лабораторной работе статический момент – реактивный, поэтому надо отпустить кнопку SB4 при полной остановке двигателя ( контроль остановки – по указате
лю частоты вращения Рn ).
Если кнопку SB5 удерживать нажатой после остановки, обмотка статора сгорит.

4. Порядок выполнения работы
Перед началом работы ознакомиться с расположением аппаратуры на стенде и мы-
сленно «проиграть» свои будущие действия при выполнении работы.

4.1. Подготовка схемы к работе
Для подготовки схемы к работе нажать кнопку SB1 «Пуск».

4.2. Пуск двигателя
Для пуска двигателя нажимают кнопку SB3 «Пуск», далее пуск происходит автома
тически. Процесс пуска контролировать по указателю частоты вращения Рn, записать зна
чения 1-й, 2-й и 3-й скоростей в таблицу 1.

Таблица 1. Скорости двигателя при пуске
Скорости    1-я    2-я    3-я
Частота вращения, об/мин           

4.3. Остановка двигателя

4.3.1. Остановка двигателя без динамического  торможения
Для остановки двигателя без динамического торможения нажать кнопку SB2
«Стоп» и по секундной стрелке наручных часов определить время свободного выбега двигателя t . Внести значение t  в таблицу 2.

Таблица 2.
Время остановки двигателя при разных способах остановки

Способ остановки    Время торможения, с
Без динамического торможения    t =

С динамическим торможением    t  =

С однофазным торможением    t =


4.3.2. Остановка двигателя с динамическим торможением
Для остановки двигателя с динамическим торможением нажать кнопку SB4 «Стоп»
и по секундной стрелке наручных часов определить время остановки двигателя t . Внести значение t  в таблицу 2.
Если кнопку SB4 удерживать нажатой после остановки, обмотка статора сго
рит.

4.3.3. Остановка двигателя с однофазным торможением
Для остановки двигателя с однофазным торможением нажать кнопку SB5 «Стоп»
и по секундной стрелке наручных часов определить время остановки двигателя t . Внести значение  t  в таблицу 2.
Если кнопку SB5 удерживать нажатой после остановки, обмотка статора сго-
рит.
Сравнить быстроту остановки двигателя сравнением времени остановки разными
способами.


 
загрузка...

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить