Порядок расчёта сопротивлений ступеней пуска ( R 7, R 8) и выдержек реле времени ( K 7, K 8).

  Паспортные данные ДПТ: Тип СЛ-221 Uян = 110 В nян = 3600 – 4600 об/мин Iян = 0,35 А η = 33% Jдв = 0,00055 кг*м2 Mc = 0,1 – 0,12 Н*м   Рис. 1.2 Упрощенная схема пуска

1. Мультиметром измеряем Rя.

2. По паспортным данным ДПТ рассчитываем пусковой ток якоря IП=UН / RЯ

3. Из формулы в номинальном режиме определяем СЕ ∙ Ф: .

В расчётах принимаем nян = 3000 об/мин (1 рабочее место), nян = 3200 об/мин (2 рабочее место). Скорость вращения nян измеряется прибором Рω (при пробном пуске) или берётся из паспортных данных.

4. По паспортным данным ДПТ строится его естественная скоростная характеристика , для чего задается несколько значений тока якоря, например, Iя = 0; 0,1; 0,5; 1 А.

Рис. 1.3 Графический способ определения необходимого числа ступеней пускового реостата

 

5. Задаются пределы изменения тока якоря при пуске: I1 = (1,4 ÷ 2,5)Iян , 1,1 Iян < I2 < I1.

Следует учитывать, что при уменьшении разницы I1 и I2 число ступеней реостата возрастает и при неизменном I1 увеличивается темп разгона двигателя. При увеличении разницы I1 и I2 и неизменном I1 число ступеней и темп разгона уменьшаются. Задаем I1, I2.

Для заданных пределов изменения тока якоря при пуске строим две реостатные характеристики.

6. Графическим способом определяем необходимое число ступеней пускового реостата (рис. 1.3). Выполняя эту процедуру, не стоит добавлять лишнюю ступень реостата, если при переходе на естественную характеристику с последней ступени ток якоря ДПТ незначительно превышает I1.

7. Определяем суммарное сопротивление пускового реостата (R7+R8) Rп = Uн / I1 – Rя.

8. Определяем частоту вращения при токе I2 и полностью введённом Rп n1= .

9. Определяем частоту вращения при токе I 1 и полностью выведенном Rп (R7, R8 закорочены контактами К7-1 и К8-1 соответственно). .

10. Определяем сопротивление первой ступени пускового реостата (R8)→K3 Rп1 = .

11. Определяем сопротивление второй ступени (R7) → K4

Rп2 = Rп – Rп1

12. Определяем момент инерции шкива ,

где R – радиус шкива (м), R=37мм

d – толщина шкива, d=8мм

ρ – плотность железа, ρ=7800 кг/м3.

13. Момент инерции всей системы, состоящей из ДПТ, АД и двух шкивов:

0,00055 – ДПТ

0,0001836 – шкив

0,0001836 – шкив

0,0000225 – АД

J=0,0009397 – всей системы

14. Определяем выдержки времени реле ,

где tк – время разгона на k - ой ступени, т.е. время, в течение которого ток двигателя изменяется от I1 до I 2;

Тmк – электромеханическая постоянная времени для той же ступени;

Iс – ток двигателя в статическом режиме, измеряется прибором РА1 после установления оборотов двигателя: Ic=0,18A (рабочее место №1), Ic=0,24A (рабочее место №2).

 

, ,

где J – момент инерции системы;

R – полное сопротивление якорной цепи;

СМ – конструктивная постоянная момента;

СМ=9,55СЕ

(реле К7), (реле К8).

Порядок выполнения работы

1. Рассчитать сопротивления ступеней пускового реостата и необходимые выдержки реле времени K7, K8 для обеспечения пуска.

2. С помощью мультиметра выставить расчетные значения сопротивлений пусковых реостатов R7, R8.

3. Собрать схему рис. 1.4 и изучить её работу.

4. Доложить преподавателю о готовности к проведению измерений.

5. С разрешения преподавателя подать напряжение на стенд (включить «Сеть»), Включить секундомер тумблером «Вкл. сек». Нажать кнопку «Сброс» секундомера.

6. Опытным путём подобрать расчётные выдержки времени реле K7, K8 с помощью секундомера и соответствующих регуляторов на лицевой панели стенда (Туст K7, Туст K8). Для настройки K7 собрать вспомогательную схему «первая ступень» рис. 1.5. При нажатии кнопки S11 срабатывает пускатель K2 и его размыкающий контакт запускает секундомер. Контакт K2.7 обесточивает K7. Через время выдержки реле K7 замыкается K7.1 и подаёт напряжение на реле K3, которое своим замыкающим контактом (смотри вспомогательную схему рис. 1.5) остановит секундомер. Вернуть схему в исходное положение (нажать кнопку S10). Нажимая поочерёдно кнопки S11 и S10, ручкой «Туст K7» подбирают рассчитанные значения t к. При настройке реле K8 собирают вспомогательную схему «вторая ступень» рис. 1.5 и подбирают рассчитанное значение t к2 аналогично подбору t к1.

7. Собрать схему пуска ДПТ в функции времени рис. 1.6 и вспомогательную схему «время пуска» рис. 1.5.

8. Определить цену деления приборов PA1, Pω.

9. Включить S9. Кнопкой S11 осуществить пуск двигателя и с помощью приборов PA1, Pω зафиксировать броски тока и соответствующие им частоты вращения в моменты срабатывания пусковых ступеней.

10. Нажать S10. Выключить S9.

11. Доложить преподавателю о выполнении измерений.

12. Разобрать схему и сдать рабочее место преподавателю.

13. Построить зависимости I = f ( t ) и n = f(t).

14. Сделать выводы по работе.

 

 

 


 

 

Рис. 1.4 Схема подбора опытным путём расчётных выдержек времени реле К7, К8

 

 

 


 

Рис. 1.5 Схемы включения секундомера

 

 

Рис. 1.6 Схема управления ДПТ

 

Работа схемы

При подаче питания срабатывают реле времени K7,K8 через нз K2.7. Их контакты K7.1, K8.1 размыкаются. Пускатели K3 и K4 обесточены. Подаётся питание на обмотку возбуждения M1. При нажатии кнопки S11 срабатывает пускатель K2 через K6.2, K1.3, S11, S10. Своим контактом K2.5 блокирует S11, чем обеспечивается подача напряжения на K2 после отпускания кнопки S11. Контактом K2.3 подаётся питание на якорь двигателя (+110В, S9, PA1, K2.3, пусковые реостаты R8, R7, M1, K11). Двигатель набирает обороты. Размыкается контакт K2.7, обесточивая реле K7, K8. Через время уставки K7 замыкается контакт K7.1, срабатывает реле K3 и контактом K3.1 закорачивает пусковой реостат R8. Происходит бросок тока, двигатель увеличивает обороты.

Через время уставки K8 замыкается его контакт K8.1, срабатывает K4 и своим контактом K4.1 закорачивает пусковой реостат R7. Ток двигателя и его обороты устанавливаются номинальными. Пусковые реостаты R7 и R8 закорочены. При нажатии кнопки S10 обесточивается K2, размыкается K2.3, снимая питание двигателя. Замыкается контакт K2.7. Реле K7, K8 срабатывают, а реле K3, K4 обесточиваются.

Содержание отчета

Отчёт должен содержать: название, цель работы, расчёт сопротивлений ступеней пуска, определение количества ступеней путём графических построений характеристик схемы, результаты измерения времени пуска и сравнения его с расчётным, а также выводы по работе.

 

Контрольные вопросы

1. Способы пуска ДПТ и их характеристика.

2. Назвать функции, выполняемые схемами управления при автоматизированном пуске.

3. Графически произвести выбор количества ступеней пуска.

4. По паспортным данным ДПТ построить естественную и две реостатные характеристики.

5. Назвать основные величины, характеризующие ДПТ.

6. Пояснить важнейшие характеристики ДПТ (скоростная, механическая, регулировочная и рабочая).