Электрическая схема соединений

Дата: 2025-04-30; Просмотры: 1

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВНИЯ

САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Кафедра «Электротехника»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению лабораторной работы по дисциплине

«Электрические машины и электропривод»

для студентов специальностей

«Локомотивы», «Вагоны», «Электрический транспорт железных дорог»

всех форм обучения

Составители: Буштрук Т. Н,

Дубинин А. Е.

Самара 2009

1. Электроприводы с ручным управлением

1.1. Электропривод системы "Источник ЭДС — двигатель постоянного

тока независимого возбуждения "

- Электрическая схема соединений

- Перечень аппаратуры

- Описание электрической схемы соединений

- Указания по проведению эксперимента

Электрическая схема соединений

Электрическая схема соединений (продолжение)

Перечень аппаратуры

Обозначение	Наименование	Тип	Параметры
1	2	3	4
G1	Трехфазный источник питания	201	400 В ~;16 А
G2	Источник питания двигателя постоянного тока	206	0...250 В – 5 А (якорь) 200 В-; 1 А (возбуждение)
G3	Возбудитель машины переменного тока	209	0...40 В-; 8 А
G4	Машина переменного тока	102.1	50 Вт; 230 В ~; 1500
G5	Преобразователь угловых перемещений	104	6 выходных сигналов
Ml	Машина постоянного тока	101.1	90 Вт; 220 В 0,76 А (якорь) 220 В (возбуждение)
А1	Реостат возбуждения машины постоянного тока	308.1	0...2000 Ом; 0,1...0,5 А
А2	Активная нагрузка	306.1	3 х0...50 Вт; 220/380 В
A3	Реостат пусковой	323/1	200 Ом; 0?8 А
А4	Блок датчиков тока и напряжения	402.1	3 измерительных преобразователя "ток-напряжение" 1,5 А/3 В; 3 измерительных преобразователя "напряжение- напряжение" 600 В/3 В
А5	Коннектор	330	8 аналог, дифф. входов; 2 аналог, выхода; 8 цифр, входов/ выходов
А6	Персональный компьютер	310	IBM-совместимый Windows 9*, монитор, мышь, клавиатура, плата сбора информации PCI 6024Е
1	2	3	4
Р1	Указатель частоты вращения	506.1	2000...0...2000
Р2, РЗ	Мультиметр	501	0...1000 В 0...20 А

Описание электрической схемы соединений

Обмотка возбуждения машины постоянного тока, используемой как двигатель с независимым возбуждением, присоединена через реостат А1 к нерегулируемому выходу "ВОЗБУЖДЕНИЕ" источника G2. К регулируемому выходу "ЯКОРЬ" источника присоединены последовательно соединенные якорная обмотка того же двигателя, а также реостат A3 и датчик тока блока А4. Вход питания источника G2 присоединен с помощью электрического шнура к одной из двух розеток "220 В трехфазного источника G1.

Обмотка ротора машины переменного тока, используемой как нагрузочный генератор G4, через гнезда "Fl", "F3" присоединена к выходу возбудителя G3, вход питания которого присоединен с помощью электрического шнура к одной из двух розеток "220 В трехфазного источника G1.

Фазы статорной обмотки генератора G4 присоединены к активной нагрузке А2.

Датчик тока блока А4 включен в цепь якоря двигателя Ml.

Выход указателя частоты вращения Р1 присоединен к аналоговому входу АСН0-АСН8 коннектора А5.

Выход датчика тока блока А4 присоединен к дифференциальному аналоговому входу АСЯ1-АСН9 коннектора.

Вход датчика напряжения блока А4 подключен к якорной цепи двигателя Ml, а его выход - к дифференциальному аналоговому входу АСН2-АСН10 коннектора.

Коннектор А5 с помощью ленточного провода присоединен к плате сбора данных компьютера А6.

Указатель частоты вращения Р1 присоединен к выходу преобразователя угловых перемещений G5.

В цепь обмотки возбуждения и в якорную цепь двигателя постоянного тока включены амперметры Р2 и РЗ.

Указания по проведению экспериментов

- Убедитесь, что устройства, используемые в экспериментах, отключены от сети электропитания.

- Соберите электрическую схему соединений тепловой защиты машины переменного тока (стр. 15).

- Соедините гнезда защитного заземления устройств, используемых в эксперименте, с гнездом "РЕ" источника G1.

- Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.

- Переключатели режима работы источника G2 и возбудителя G3 установите в положение "РУЧН.".

- Регулировочные рукоятки источника G2 и возбудителя G3 поверните против часовой стрелки до упора.

1.1.1 Определение координат и параметров электропривода в статическом

режиме

- Частоту вращения п [мин^-1] двигателя измеряйте с помощью указателя Р1.

- Ток возбуждения, ток и напряжение якоря двигателя измеряйте соответственно мультиметрами Р2, РЗ и вольтметром источника G2.

1.1.2. Определение статической механической характеристики двигателя

- Переведите регулировочные рукоятки реостатов А1 и A3, например, в крайнее против часовой стрелки положение, а активной нагрузки А2 в крайнее по часовой стрелке положение.

- Включите источник G1. О наличии напряжений фаз на его выходе должны сигнализировать светящиеся лампочки.

- Включите выключатель "СЕТЬ" и нажмите кнопку "ВКЛ." источника G2.

- Вращая регулировочную рукоятку источника G2, разгоните двигатель Ml до частоты вращения, например, 1500 мин^-1.

- Включите выключатель "СЕТЬ" и нажмите кнопку "ВКЛ." возбудителя нагрузочного генератора G3.

- Вращая регулировочную рукоятку возбудителя генератора G3, изменяйте ток якоря 1а двигателя Ml и заносите показания амперметра и вольтметра источника G2 и указателя Р1 в таблицу 1.1.1.

Таблица 1.1.1.

- По завершении эксперимента сначала у возбудителя G3, а затем у источника G2 поверните регулировочную рукоятку против часовой стрелки до упора, нажмите кнопку "ОТКЛ." и отключите выключатель "СЕТЬ". Отключите источник G1 нажатием на кнопку - гриб и последующим отключением ключа - выключателя.

- Используя данные табл. 1.1.1. вычислите значения угловой частоты вращения со по выражению

и вращающего момента М на валу двигателя по эмпирической формуле

и занесите полученные результаты в табл 1.1.2.

Таблица 1.1.2.

М, Н*м
ω

- Постройте в виде графика механическую характеристику со = f (М) двигателя.

1.1.3. Регулирование скорости вращения двигателя изменением сопротивления реостата в цепи якоря

- Переведите регулировочные рукоятки реостатов А1 и A3, например, в крайнее против часовой стрелки положение, а активной нагрузки А2 в крайнее по часовой стрелке положение.

- Включите источник G1. О наличии напряжений фаз на его выходе должны сигнализировать светящиеся лампочки.

- Включите выключатель "СЕТЬ" и нажмите кнопку "ВКЛ." источника G2.

- Вращая регулировочную рукоятку источника G2, разгоните двигатель Ml до частоты вращения, например, 1500 мин"¹.

- Включите выключатель "СЕТЬ" и нажмите кнопку "ВКЛ." возбудителя G3.

- Вращая регулировочную рукоятку возбудителя нагрузочного генератора G3, установите ток якоря двигателя Ml равным, например, 0,5 А и поддерживайте его в ходе эксперимента.

- Меняя положение регулировочных рукояток реостата A3, изменяйте его сопротивление R и заносите значения последнего и показания указателя Р1 в таблицу 1.1.3.

Таблица 1.1.3.

R, Ом

- По завершении эксперимента сначала у возбудителя G3, а затем у источника G2 поверните регулировочную рукоятку против часовой стрелки до упора, нажмите кнопку sL "ОТКЛ." и отключите выключатель "СЕТЬ". Отключите источник G1 нажатием на L"

кнопку - гриб и последующим отключением ключа - выключателя.

• Используя данные табл. 1.1.3, вычислите по формуле 1.1.1 значения угловой частоты вращения со двигателя и занесите полученные результаты в табл. 1.1.4.

Таблица 1.1.4

R, Ом
ω

- Постройте характеристику со = f (R) двигателя.

1.1.4. Регулирование скорости вращения двигателя изменением

возбуждения

- Переведите регулировочные рукоятки реостатов А1 и A3, например, в крайнее против часовой стрелки положение, а активной нагрузки А2 в крайнее по часовой стрелке положение.

- Включите источник G1. О наличии напряжений фаз на его выходе должны сигнализировать светящиеся лампочки.

- Включите выключатель "СЕТЬ" и нажмите кнопку "ВКЛ." источника G2.

- Вращая регулировочную рукоятку источника G2, разгоните двигатель Ml до частоты вращения, например, 1000 мин^-1.

- Включите выключатель "СЕТЬ" и нажмите кнопку "ВКЛ." возбудителя G3.

- Вращая регулировочную рукоятку возбудителя G3 установите ток якоря двигателя Ml равным, например, 0,5 А и поддерживайте его в ходе эксперимента.

- Меняя положение регулировочной рукоятки реостата А1, изменяйте ток возбуждения If и заносите показания амперметра Р2 и указателя Р1 в таблицу 1.1.5.

Таблица 1.1.5.

If, А

- По завершении эксперимента сначала у возбудителя G3, а затем у источника G2 поверните регулировочную рукоятку против часовой стрелки до упора, нажмите кнопку "ОТКЛ." и отключите выключатель "СЕТЬ". Отключите источник G1 нажатием на кнопку - гриб, и последующим отключением ключа - выключателя.

- Используя данные табл. 1.1.5. вычислите значения угловой частоты со двигателя и занесите полученные результаты в табл. 1.1.6.

Таблица 1.1.6.

If, А
ω

• Постройте характеристику ω = f(l_f) двигателя.

1.1.5. Регулирование скорости вращения двигателя изменением напряжения

якоря

- Переведите регулировочные рукоятки реостатов А1 и A3, например, в крайнее против часовой стрелки положение, а активной нагрузки А2 в крайнее по часовой стрелке положение.

- Включите источник G1. О наличии напряжений фаз на его выходе должны сигнализировать светящиеся лампочки.

- Включите выключатель "СЕТЬ" и нажмите кнопку "ВКЛ." источника G2.

- Вращая регулировочную рукоятку источника G2, разгоните двигатель Ml до частоты вращения, например, 1500 мин^-1.

- Включите выключатель "СЕТЬ" и нажмите кнопку "ВКЛ." возбудителя G3.

- Вращая регулировочную рукоятку источника G2, уменьшайте напряжение якоря (источника G2) Ua двигателя Ml и заносите показания вольтметра источника G2 и указателя Р1 в таблицу 1.1.7.

Таблица 1.1.7.

Ua, В

- По завершении эксперимента сначала у возбудителя G3, а затем у источника G2 поверните регулировочную рукоятку против часовой стрелки до упора, нажмите кнопку "ОТКЛ." и отключите выключатель "СЕТЬ". Отключите источник G1 нажатием на кнопку - гриб, и последующим отключением ключа - выключателя.

- Используя данные табл. 1.1.7 вычислите значения угловой частоты вращения ω двигателя по выражению (1.1.1.) и занесите полученные результаты в табл. 1.1.8.

Таблица 1.1.8.

Ua, В
ω

• Постройте в виде графика характеристику ω = f (Ua) двигателя.

1.1.6. Определение координат и параметров электропривода в переходном

режиме

[1] Приведите в рабочее состояние персональный компьютер А6. Войдите в каталог С:\Программное обеспечение учебного лабораторного комплекса «Электротехника и основы электроники» \ Осциллографы и откройте прикладную программу "Панель виртуальных графопостроителей и цифровых индикаторов".

• Установите продолжительность работы панели путём задания "числа сканирований" и "скорости сканирования".

• Выберите из меню видов тока "Постоянный ток".

• Запустите "Панель виртуальных графопостроителей и цифровых индикаторов" нажатием кнопки Run, прежде чем начнётся интересующий переходный процесс.

• По завершении работы программы наблюдайте зависимости от времени скорости вращения, тока якоря и момента двигателя на экране виртуального графопостроителя и определите их величины в интересующие моменты времени путём сканирования с помощью цифровых индикаторов.

1.1.7. Определение динамической механической характеристики двигателя

• Приведите в рабочее состояние персональный компьютер А6. Войдите в каталог С:\Программное обеспечение учебного лабораторного комплекса «Электротехника и основы электроники» \ Осциллографы и откройте прикладную программу "Панель виртуальных графопостроителей и цифровых индикаторов".

• Установите продолжительность работы панели путём задания "числа сканирований" и "скорости сканирования".

• Выберите из меню видов тока "Постоянный ток".

• Запустите "Панель виртуальных графопостроителей и цифровых индикаторов" нажатием кнопки Run,прежде чем начнётся интересующий переходный процесс.

• По -завершении работы программы наблюдайте механическую характеристику ω = f(м) двигателя на экране виртуального графопостроителя и определите координаты её точек в интересующие моменты времени путём сканирования с помощью цифровых индикаторов.

1.2. Электропривод системы "Источник напряжения промышленной частоты - асинхронный двигатель с фазным ротором"

- Электрическая схема соединений

- Перечень аппаратуры

- Описание электрической схемы соединений

- Указания по проведению эксперимента

Электрическая схема соединений