Лабораторное занятие 2 - pismo.netnado.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Подготовка воспитательного занятия Воспитательное занятие 1 78.99kb.
Занятие №5 Занятие № Тема: Понятие случайной величины. Дискретные... 1 221.42kb.
Занятие Вариант Показания к применению внутривенного наркоза 1 90.79kb.
Занятие Введение в аналитическую химию 3 571.95kb.
Занятие Пространственные представления слева, справа. Прямой счет... 1 12.73kb.
Ловчева Марина Владимировна, к э. н., доцент кафедры уп кп, экзамен 15. 1 34.85kb.
Школа экономики Занятие Что такое деньги? Воспитатель Должикова Л. 1 48.35kb.
Занятие №3. Обеспечение судна электроэнергией 3 715.62kb.
Занятие №6 Расчёт прибыли и показателей рентабельности 1 146.26kb.
Методические указания по подготовке к практическому занятию Тема... 1 307.88kb.
Занятие №16 Расчёт прибыли и показателей рентабельности 1 146.61kb.
2003 Какие личные качества хотят видеть в сотруднике работодатели 1 30.17kb.
Урок литературы «Война глазами детей» 1 78.68kb.
Лабораторное занятие 2 - страница №1/1

Лабораторное занятие 2

Автоматический пуск асинхронного двигателя в функции времени


(2 часа)

5.1 Цель работы

Изучение особенностей автоматического пуска асинхронного двигателя с фазным ротором в функции времени; получение практического навыка по расчету режима автоматического пуска.



    1. Теоретическое введение

Автоматизация процесса пуска двигателя значительно облегчает управление, устраняет возможные ошибки при пуске и ведет к повышению производительности механизмов (особенно при повторно-кратковременном режиме работы).

Асинхронный двигатель (АД) с фазным ротором нашёл широкое распространение для привода механизмов металлургических установок в тех случаях, когда нет необходимости регулирования скорости (поточно-транспортная система загрузки шихты в доменной печи, привод распределителя шихты, привод кузнечно-прессовых машин и т.д.).

Для пуска асинхронного двигателя с фазным ротором включают в цепь ротора пусковые сопротивления, что обеспечивает уменьшение пускового тока ротора и увеличение вращающего момента. Для обеспечения плавного пуска двигателя предусматривают постепенное (по мере разгона двигателя) выведение отдельных секций пусковых сопротивлений.

Выключение пусковых сопротивлений производят при опреде­ленных скорости движения, величине тока ротора и через заданные промежутки времени. Следовательно, автоматизация пуска асинхронного двигателя может быть осуществлена в функции: а) скорости; б) тока; в) времени. В данной работе автоматиза­ция пуска асинхронного двигателя осуществлена в функции време­ни (рисунок 14).



При проектировании схем управления АД с фазным ротором исходят из заданных условий пуска. На рисунок 15 изображено семейство механических характеристик АД.




Рисунок 15 - Механические характеристики асинхронного двигателя

С некоторым приближением характерис­тики в рабочей части приняты линейными. Линеаризация позволяет применить для расчета пускового реостата графический метод. Характеристика I соответствует полностью включенному реостату (R1 + R2 + RЗ) (рисунок 15). Если с помощью контактора 1У закоротить первую секцию R1, то двигатель перейдет на работу, которой соответствует характеристика 2, и т.д. Когда будет закорочена последняя секция RЗ, двигатель перейдет на работу, которой соответствует естественная характеристика 4.

Для расчета пускового реостата выбирают определенное соотношение между наибольшим пусковым моментом М1 и наименьшим моментом M2.

По паспортным данным двигателя определяют номинальный момент Мн, Н∙м:
(14)

где - номинальная мощность, кВт;



- номинальная частота вращениия, об/мин.

Максимальный момент двигателя Мmax:


(15)

где - кратность максимального момента.


Задают наибольший пусковой момент Мmax:
(16)
Тогда пусковой момент определяют по формуле

(17)

На основании заданных условий пуска строят график для расчета пускового реостата. На графике (см. рисунок 15) отрезок дг пропорционален номинальному скольжению двигателя и, следовательно, величине активного сопротивления одной фазы ротора R (Ом)



(18)

где - э.д.с., наводимая в обмотках неподвижного ротора;



- номинальный ток ротора;

Sн- номинальное скольжение, .


Далее определяют сопротивление каждой ступени реостата:
(19)
Ступени реостата выключают с помощью реле времени: первую ступень по истечении времени t1 (см. рисунок 16); вторую ступень по истечении времени t2 и т.д.

Рисунок 16 - Пусковые характеристики асинхронного двигателя с фазным ротором


Для определения времени разгона двигателя на каждой ступени пускового реостата рассчитывают общий маховой момент mD20 двигателя mD2дв (см. таблицу 8) с маховиком mD2м
(20)

Динамические моменты:


(21)
Электромеханические постоянные времени двигателя при пуске
(22)

(23)

(24)

где ,, – частота вращения двигателя в точках ж, з, и (см. рисунок 15);



Тм1, Тм2, Тм3 – электромеханические постоянные времени двигателя при пуске, с.
Время разгона двигателя на первой ступени пускового реостата
(25)

Время разгона двигателя на второй ступени пускового реостата


(26)

Время разгона двигателя на третьей ступени пускового реостата


(27)

где t1, t2, t3 – время разгона двигателя на первой, второй и третьей ступенях пускового реостата, с.


    1. Описание установки


Схема автоматического пуска асинхронного двигателя в функции времени представлена на рисунке 14. В схеме маятниковые реле времени (1…3 РВ) отсчитывают выдержку по ступеням пуска и подают команду на переключение секций пускового рео­стата.

Нажатием кнопки "Пуск" включают линейный контактор "Л". Двигатель начинает работать с полным сопротивлением пускового реостата в цепи ротора. Одновременно замыкающим контактом Л1 контактор "Л" блокирует кнопку "П" и замыкает контак­том ЛЗ цепь катушки реле времени 1РВ. Через время t1 контакт реле 1РВ замыкает цепь катушки контактора ускорения 1У. Последний включается, шунтирует первую секцию пускового реостата и замыкает цепь катушки реле времени 2РВ. Через время t2 замкнется контакт 2РВ и включит контактор 2У, который, зашунтировав вторую секцию R2 пускового реостата, приводит в действие реле 3РВ с последующим включением контактора 3У. Контактор 3У шунтирует третью секцию R3.

Одновременно размыкающий контакт 3У обесточивает катушки 1РВ, 1У, 2РВ, 2У, 3РВ, выполнивших свою работу, а замыка­ющий контакт 3У шунтирует контакт 3РВ.

Реле времени управляют контакторами ускорения независимо от величины тока в цепи ротора двигателя и скорости вращения. Кривая 1 (рисунок 16) дает представление об изменении тока при пуске двигателя и номинальной нагрузке на валу.

Если пуск происходит с увеличенной нагрузкой при неиз­менных пусковых реостатах и уставках реле времени, то дви­гатель не успевает разогнаться до расчетной частоты вращения, а ток не снизится до значения I2. Поэтому бросок тока после шунтирования первой ступени реостата окажется больше расчетного. То же произойдет и на следующих ступенях ускорения. В результате зависимость тока в период пуска получит вид, представленный кривой 2 (рисунок 16). Уменьшение нагрузки по сравнению c расчетной приводит к снижению среднего пускового момента при неизменном времени пуска. Пусковая диаграмма в этом случае представлена кривой 3 (рисунок 16).

График изменения тока при пуске двигателя записывают на диаграмму самопищущего амперметра Апс (рисунок 14); самопишущий амперметр включен в цепь ротора через трансформатор тока ТТ.


5.4 Порядок выполнения работы и указания по технике безопасности

1.Выполнить домашнее задание по расчету режима пуска двигателя при заданных его параметрах (таблица 8) по формулам (14-28).


Таблица 8 - Характеристика двигателя

U1, В

PН, кВт

n, об/мин

ff, Гц

n0, об/мин

λ

E2H, В

I2H, А

mD2дв, Нм2

mD2м, Нм2

220/380

2.8

1370

50

1500

2.2

84

22.5

2

8

2. Во время работы на установке следует соблюдать следую­щие правила техники безопасности:

- не прикасаться к вращающимся частям двигателя;

- быть внимательным при работе с резистором Rт ;

3. Проверить результаты режима пуска двигателя на лабораторном стенде:

а) включить схему. В цепи катушки электромагнитного тор­моза установить реостатом Rт ток IT1=0,7 А. Запустить двига­тель нажатием кнопки "П", с помощью миллисекундомера ЭС опре­делить время разгона двигателя на каждой ступени пускового реостата и суммарное время пуска, сопоставить его с расчет­ным временем разгона двигателя; миллисекундомер включать при помощи переключателя П в положения 1 (1-я точка), 2 (2-я точка), 3 (3-я точка), 4 (суммарное время); для этого повторить пуск двигателя четыре раза;

б) выключить двигатель. В цепи катушки электромагнитного тормоза установить ток IT2=0,8 А; запустить двигатель и с помощью секундомера определить время разгона двигателя; наблюдать по самопишущему амперметру диаграмму изменения тока ротора при пуске;

в) выключить двигатель. В цепи катушки электромагнитного тормоза установить ток IT3=0,9 А; запустить двигатель; наблюдать по самопищущему амперметру диаграмму изменения тока ротора при пуске. Результаты измерений записать в таблицу 9.


Таблица 9 - Время разгона двигателя по ступеням

Время пуска, мс

IТ1=0,7 А

IТ2=0,85 А

IТ3=1,0 А

Iп, А

t1













t2













t3















5.5 Обработка результатов эксперимента

Построить график Iп=f(t) при различных значениях нагрузки на валу двигателя, определив значения пускового тока по диаграмме самопишущего амперметра.

Оценить точность определения параметров.

    1. Требования к отчету по работе


Отчет по проведенной работе должен включать принципиальную схему и описание установки, механическую характеристику n=f(M), результаты расчета по пункту 1, диаграммы изменения тока при пуске Iп=f(t) на миллиметровой бумаге.

Примечание: Студенты, не выполнившие расчет по пункту 1, к работе не допускаются.


Библиографический список

Фотиев М.М. Электропривод и электрооборудование металлургических цехов: Учеб. для вузов. - М.: Металлургия, 1990.



Контрольные вопросы





  1. Как осуществляется пуск асинхронного двигателя с фазным ротором?

  2. Как определить номинальный момент по паспортным данным двигателя?

  3. С какой целью строят механические характеристики двигателя?

  4. Назначение реле времени в схеме автоматического пуска двигателя?

  5. Какое назначение размыкающих контактов ЗУ контактора ускорения ЗУ?

  6. Назовите назначение пусковых сопротивлений в цепи ротора?

  7. От каких параметров зависит время разгона двигателя?

  8. Чем ограничен бросок тока ротора при пуске двигателя?

  9. Зависит ли время пуска двигателя от тока нагрузки?