А.4. Методичні вказівки до виконання роботи
Nbsp;
ПРАКТИКУМ З ТЕОРІЇ
ЕЛЕКТРОПРИВОДА
Рекомендовано Міністерством освіти і науки України як навчальний посібник для студентів електротехнічних спеціальностей вищих навчальних закладів освіти
За загальною редакцією доцента, кандидата технічних наук В.В. Каневського
Кривий Ріг
2006 р.
ББК
П-59
УДК 621.313 (075.8)
Рецензенти: О.Д. Учитель – завідувач кафедри електромеханічного обладнання металургійних заводів Національної металургійної академії України, докт. техн. наук, професор;
О.С. Бешта – завідувач кафедри електропривода Національного гірничого університету (м. Дніпропетровськ), докт. техн. наук, професор.
П-59 Практикум з теорії електропривода½В.В. Каневський, В.Ю. Захаров,
А.П. Сінолиций, Д.Й. Родькін, Ю.Г. Осадчук, Т.В. Величко. Навчальний посібник. –Кривий Ріг: Мінерал, -2006, -126 с., з іл.
ISBN
Навчальний посібник включає комплекс лабораторних робіт з теорії електропривода і охоплює теоретичний матеріал згідно діючої програми курсу. Кожна лабораторна робота включає короткі теоретичні положення, програму роботи, методичні вказівки до виконання роботи і оброблення експериментальних досліджень, зміст звіту і контрольні запитання для самостійного опрацювання студентами теоретичного матеріалу і експериментальних досліджень.
Навчальний посібник може бути використаним при вивченні теорії електропривода студентами інженерно-технічних спеціальностей вищих навчальних закладів, магістрантами, аспірантами та інженерами при проведенні експериментальних досліджень, студентами коледжів та технікумів подібного профілю, а також може бути корисним для тих, хто бажає підвищити рівень своїх знань з теорії електропривода.
|
|
|
ISBN Ó В.В. Каневський, В.Ю. Захаров, А.П. Сінолиций,
Д.Й. Родькін, Ю.Г. Осадчук, Т.В. Величко÷ 2006 р.
Ó Видавництво "Мінерал" АГН України, 2006 р.
Лабораторна робота № 1А
Вивчення способів навантаження електричних машин в різних режимах
А.1. Мета роботи
Одержання експериментальним і розрахунковим шляхом характеристик електричних машин постійного струму в різних режимах за допомогою механічного і електричного обладнання.
А.2. Короткі теоретичні положення
Електрична машина як електромеханічний перетворювач енергії може працювати в одному з двох режимів: рушійному, коли електрична енергія споживається із мережі і перетворюється в механічну; гальмівному - при зворотньому перетворенні енергії. В рушійному режимі електрична машина розвиває рушійний момент, а в гальмівному - гальмівний момент.
|
|
|
Рушійний режим Гальмівний режим
В залежності від того, як використовується перетворена електрична енергія, існує декілька гальмівних режимів:
· режим рекуперативного гальмування, або генераторний режим з віддачею енергії в мережу; при цьому активна механічна потужність з валу двигуна Рм перетворюється в електричну і за відрахуванням втрат віддається в мережу: Ре<0. Перехід з рушійного режиму в режим рекуперативного гальмування здійснюється при кутовій швидкості двигуна 
вище кутової швидкості ідеального холостого ходу w0;
· режим противмикання; при цьому двигун споживає механічну потужність Рм з валу і електричну Ре потужність з мережі: Ре>0. Цей режим одержують перемиканням обмоток двигуна на зворотний напрямок обертання, або примусовим обертанням у зворотному напрямку;
· режим динамічного гальмування. Одержують його відмиканням від мережі силового кола двигуна (при цьому двигун залишається збудженим) і шунтуванням якоря опором. В такому випадку Ре=0, а механічна потужність Рм з валу повністю втрачається на опорах двигуна.
Будь-який із перерахованих режимів роботи електричної машини може бути відображений характеристиками, одержаними при створенні на валу різних за величиною статичних моментів за допомогою того чи іншого обладнання навантаження. Таким обладнанням може бути механічне навантажувальне обладнання (механічне гальмо МГ), або електрична машина (навантажувальна машина НМ).
|
|
|
Розрізняють механічні гальмові пристрої дискового або колодочного типу. В перших навантаження формується за рахунок сил тертя між обертальним диском, встановленим на валу двигуна, і дисковими гальмовими сегментами, виконаними з стрічки Ферадо. У пристроях колодочного типу навантаження створюється за рахунок сил тертя між муфтою і колодками (виконаними з вище вказаної стрічки), притиснутими до муфти в процесі навантаження. Змінюючи за допомогою механізмів керування, наприклад, штурвалів, силу притискання колодок (сегментів) до диску (муфти), одержують різні за величиною моменти навантаження на валу електричної машини.
При навантаженні механічним гальмом вся енергія, яка споживається із мережі, витрачається на подолання втрат і моменту опору, створеного гальмом. Тому даний спосіб навантаження є неекономічним с точки зору використання електричної енергії. Крім того, механічні сили, що виникають в процесі тертя, приводять до швидкого зносу механізмів.
|
|
|
Більш економічним способом створення моменту навантаження є використання як навантажувального обладнання іншої електричної машини, вал якої механічно жорстко з'єднаний з досліджуваною машиною (ДМ). При цьому момент на валу навантажувальної машини повинен бути протидіючим по відношенню до моменту досліджуємої машини. Останню умову можна реалізувати двома способами:
1. Переведенням навантажувальної машини НМ у режим роботи, протилежний режиму роботи досліджуваної машини ДМ (наприклад, якщо ДМ працює в рушійному режимі, то НМ повинна працювати в гальмівному режимі). При цьому обидві машини повинні бути ввімкнені на узгоджений (однаковий) напрямок обертання:
2. Режим роботи навантажувальної машини той же, що і досліджуваної, але при ввімкнені їх на зустрічний напрямок обертання, причому момент на валу НМ Мнм повинен бути більше моменту Мпуск на валу ДМ.
Внаслідок цього НМ своїм моментом діє на вал ДМ, змінюючи напрямок обертання останньої на протилежний (при цьому ДМ переходить в режим противмикання):
Спосіб електричного навантаження можна застосовувати як для машин постійного, так і змінного струму. Він може бути виконаний по одній з приведених нижче схем:
а) схема навантаження з прямим каналом перетворення потужності. Дозволяє здійснити навантаження будь-якої з машин, які входять в схему, в різних режимах роботи, наприклад:
· рушійний режим АД1 (як навантажувальна машина при цьому править МПС1 в режимі генератора);
· рушійний режим МПС2 (навантаження здійснюється за допомогою АД2 в режимі генератора);
· генераторний режим МПС1 (навантаження править АД1 в рушійному режимі);
і т.і., в залежності від мети експерименту.
a)
б) із взаємним навантаженням (АД, МПС1, МПС2, сидять на спільному валу), НМ і ДМ повинні працювати так, щоб Е1 і Е2 були направлені назустріч одна одній. Можна одержати рушійний і генераторний режим в залежності від значення Е1 і Е2. Застосовується для електричних машин великої потужності.
б)
в) так само, але з вольтододатковою машиною. Е1 і Е2 однакові. Знак струму визначається знаком ЕВД. Застосовується для навантаження двигунів послідовного збудження.
в)
г) система динамічного навантаження. Навантаження створюється за рахунок періодичної зміни потоку генератора або двигуна. Струм в колі якоря можна створити практично будь-який. В системі навантаження складна вимірювальна частина.
г)
У зв'язку із тим, що схема а) є найбільш доцільною для одержання потрібних режимів навантаження, на її базі і виконується лабораторна робота.
Навантажувальні характеристики являють собою залежності 
; 
; 
, де w- кутова швидкість обертання валу ДМ, рад/с; Ія - струм кола якоря, А; Ме - електромагнітний момент ДМ в усталеному режимі, Н×м; Мв - момент на валу ДМ, Н×м.
Електромагнітний момент
(1А.1)
Знаки моментів Мв і Мхх визначаються режимом роботи машини:
· рушійний режим: Мв і Мхх знак "+";
· рекуперативне і динамічне гальмування: Мв - знак "-"; Мхх - знак "+";
· режим противмикання: Мв - знак "+"; Мхх - знак "-".
А.3. Програма роботи
1. Записати паспортні дані електричних машин, які входять в експериментальну установку, підібрати апаратуру, вимірювальні прилади і реостати.
2. Зібрати схему установки згідно рис. 1 (РДЗ – регульоване джерело живлення).
3. Виконати навантаження ДМ в рушійному режимі при використанні:
а) механічного гальма;
б) електричного навантажувального обладнання.
Початкові параметри системи для даного досліду:
із.МПС1=із.min; із.МПС2=із.min; Rрот.=Rрот.max.
4. Виконати навантаження ДМ в режимі рекуперативного гальмування тими ж способами, що в п. 3.
5. Виконати навантаження ДМ в режимі динамічного гальмування згідно п. 3. б).
6. Виконати навантаження ДМ в режимі противмикання згідно п. 3. б).
7. Дані дослідів п.п. 3-6 звести в таблицю. Відповідно з поданими нижче формулами визначити параметри навантаження.
Рис. 1
Таблиця
| № режиму | Режим | Uя, В | Ія, А | w, с-1 | Ме, Н×м | Рсп, Вт | Рв, Вт | Мв, Н×м | ккд, % |
| 1 | Рушійний режим (механічне гальмо) | ||||||||
| Рушійний режим (електричне гальмо) | |||||||||
| 2 | Режим рекуперативного гальмування (механічне гальмо) | ||||||||
| Режим рекуперативного гальмування (електричне гальмо) | |||||||||
| 3 | Режим динамічного гальмування (електричне гальмо) | ||||||||
| 4 | Режим противмикання (електричне гальмо) |
А.4. Методичні вказівки до виконання роботи
Як було зазначено вище, навантажувальний момент на валу ДМ можна одержати за допомогою механічного гальма, або за допомогою іншої (навантажувальної) електричної машини при наявності жорсткого механічного з¢єднання їх валів, причому момент на валу НМ повинен бути протидіючим відносно до момента, що розвиває ДМ. При реалізації електричного гальма, в залежності від режиму роботи ДМ, необхідно забезпечити узгоджений або зустрічний напрямок обертання ДМ і НМ (при узгодженому напрямку здійснюється навантаження ДМ в рушійному режимі, режимі рекуперативного і динамічного гальмування; при зустрічному напрямку обертання - навантаження в режимі противмикання).
Перевірка на узгодження обертання ДМ і НМ проводиться наступним чином. При розімкненому QF2 підключаємо систему Г-Д до мережі через QF1 і, замкнувши перемикач Р1, замічаємо по вольтметру V напрямок відхилення стрілки (обидві машини постійного струму повинні бути попередньо збуджені). Розімкнувши перемикач Р1, підключаємо до мережі АД (НМ), ДМ працює як генератор на холостому ходу, і знову замічаэмо напрямок відхилення стрілки вольтметру V. Якщо в обох випадках стрілка відхиляється в один бік, то ДМ і НМ ввімкнені узгоджено. У протилежному випадку маємо зустрічний напрямок обертання ДМ і НМ.
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 509; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!