Электропривод 3 (стр. 1 из 4)

Цель работы: Исследования электромеханических ω = f(I) и механических

характеристик при различных режимах работы и способах регулирования скорости электропривода с двигателем постоянного тока независимого возбуждения.

Рис. 1. Принципиальная электрическая схема для снятия характеристик в двигательном режиме

Рис. 2. Принципиальная электрическая схема для снятия характеристик в тормозных режимах

Базовые эксперименты выполняются на комплекте типового лабораторного оборудования «Электрический привод». В ходе их воспроизводятся установившиеся процессы в электроприводах постоянного и переменного тока.

Типовой комплект лабораторного оборудования предназначен для выполнения лабораторных работ по учебной дисциплине «Электрический привод (общий курс)» и смежным с ней дисциплинам.

Аппаратная часть комплекта выполнена по блочному (модульному) принципу и содержит:

- трехсоставной лабораторный стол со встроенным контейнером для хранения съемных функциональных блоков, проводников и методических материалов, рамами для установки необходимых в эксперименте функциональных блоков, выдвижной полкой для клавиатуры компьютера и подставкой для системного блока;

- электрические машины (выполненные в виде электромашинного агрегата), трансформаторы и элементы электрических цепей;

- источники питания;

- измерительные преобразователи и приборы.

Питание комплекса осуществляется от трехфазной электрической сети напряжением 380 В с нейтральным и защитным проводниками.

- Потребляемая мощность Вт, не более 500;

- Габариты (длина / ширина / высота), мм 2750´900´1600;

- Масса, кг, не более 250.

Назначение и описание функциональных блоков лабораторной установки (рис 1, рис 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).

Лабораторный стенд состоит из приборного блока и электромеханического агрегата на базе двух одинаковых механически связанных двигателей постоянного тока независимого возбуждения.

Технические данные исследуемого двигателя постоянного тока с независимым возбуждением (рис.1,рис. 2 D1): Технические данные нагрузочного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором (рис.1,рис. 2 D2):

Исследуемая и нагрузочная машины жестко соединены между собой и представлены в виде электромашинного агрегата, дополненного маховиком и преобразователем угловых перемещений.

Схема тепловой защиты

Рисунок 3 - Принципиальная электрическая схема соединений тепловой защиты машины переменного тока.

Перечень аппаратуры

Таблица 1

Обозначение

Наименование

Тип

Параметры

D2

Машина переменного тока

102.1

100 Вт / 230 В~ /

1500 мин-1

GA

Трехфазный источник питания

201.2

400 В~ / 16 А

Обозначения и параметры исследуемой аппаратуры

Таблица 2

Обозначение

Наименование

Тип

Параметры

RA

Активная нагрузка

306.1

3 ´ 0…50 Вт;

220/380 В

RR

Реостат

323.2

200 Ом; 0,8 А

RB

Реостат возбуждения машины постоянного тока

308.1

0…2000 Ом;

0,1…0,5 А

GA

Трехфазный источник питания

201.2

~ 400 В; 16 А

GB

Источник питания двигателя

постоянного тока

206.1

– 0…250 В /

3 А (якорь);

– 200 В / 1 А

(возбуждение)

GG

Возбудитель машины переменного тока

209.2

– 0…40 В; 3,5 А

D2

Машина переменного тока

102.1

50 Вт; ~ 230 В;

1500 мин-1

DD

Преобразователь угловых перемещений

104

6 выходных сигналов

D1

Машина постоянного тока

101.2

90 Вт; – 220 В/

0,76 А (якорь);

– 220 В (возбуждение)

IB

Указатель частоты вращения

506.3

-2000…0…2000 мин-1

BM

Блок мультиметров

508.2

0...1000 В;

0...20 А

FC

Преобразователь частоты

217

0...100 Гц;

~ 3´220 В; 3 А

Принципиальные электрические схемы стендов

Принципиальная электрическая схема стенда подразделяется на два варианта (рис.1, рис.2).

Источник GА – источник синусоидального напряжения промышленной частоты.

Источник питания двигателя постоянного тока GB используется для питания регулируемым напряжением обмоток машины (двигателя) постоянного тока D1, работающей с независимым возбуждением. В этом случае половины обмотки возбуждения двигателя D1 следует соединить последовательно.

Преобразователь угловых перемещений DD генерирует импульсы, поступающие на вход указателя частоты вращения IB электромашинного агрегата.

Машина переменного тока D2, работающая в режиме генератора и обеспечивающая нагрузку на валу исследуемого двигателя, нагружена на активную нагрузку RA. Возбудитель GG питает обмотку возбуждения машины D2 регулируемым напряжением.

Реостат RR ограничивает ток цепи якоря двигателя D1. Реостат RB возбуждения машины переменного тока ограничивает ток цепи возбуждения двигателя D1.

С помощью мультиметров блока BM контролируются ток и напряжение якоря, а также ток возбуждения двигателя D1.

Для величин исследуемого двигателя D1 принят индекс 1, для нагрузочного двигателя D2-индекс 2.

Согласное или встречное включение двигателей D1 и D2 устанавливаем по изменению скорости вращения предварительно включенного двигателя. Если после пуска другого двигателя скорость возросла – двигатели включены согласно, если скорость снизилась – двигатели включены встречно.

Экспериментальная часть

Порядок экспериментального исследования электропривода: