1 ИЗМЕРЕНИЕ ТИПОВЫХ ВЕЛИЧИН

Задание: Повторить схемы последовательного и параллельного соединения проводников, повторить правила подключений электроизмерительных приборов.

1.1 Порядок проведения работы

1.2 Собрали схему последовательного соединения трех сопротивлений

Рисунок 1.1 Схема последовательного соединения

R=270 (Ом)

R=330 (Ом)

R=1 (КОм)

С помощью вольтметра, амперметра и ваттметра измерили ток, мощность и напряжение источника тока.

I=16,2 мА*10 ^-3 U=25

1.2 С помощью вольтметра замерили напряжение на каждом сопротивлении

U₁=14B U₂=5,2B U₃=4B

1.3 С помощью закона Ома рассчитали падение напряжения на каждом сопротивлении

U₁=16.2B U₂=5.3B U₃=4.3B

1.4 Вычислили погрешность измерений

=U₁ - U₁=14 -16.2=2.2

=U₂ - U₂=5.2 - 5.3=0.1

=U₃ - U₃=4 - 4.3=0.3

1.5 Нарисовали схему паралельного соединения трех сопротивлений

Рисунок 1.2 - Схема паралельного соединения

1.6 С помощью вольтметра и ваттметра измерили напряжение и мощность цепи. С помощью амперметра измерили ток неразветвленного участка цепи

I=180 * 10 ^-3 (мA) I₂=72.5(мA) I₃=90(мА)

1.7 Зная величину сопротивлений и напряжения, рассчитали по закону Ома ток на каждом сопротивлении.

I₁=0,014(A) I₂=0,015(A) I₃=0,012(A)

1,9 Вычислили погрешность измерении

=I ₁- I₁ =0.014 - 0.021=0.007

=I₂ - I₂ =0.015 - 0.072=0.057

=I ₃- I₃ =0.012 - 0.007=0.003

Вывод: Повторили схемы последовательного и параллельного соединения проводников, повторили правила подключений электроизмерительных приборов

2 Монтаж электропроводки квартиры

Цель: Научиться правильным приемам монтажа електропроводок

2.1 Ход работы

2.1.2 Используя стенд, собрали схему электропроводки

Рисунок 1.1 - Схема электропроводки

Оборудование:

1 Соединительная коробка У-419.

2 Штепсельная розетка двухполюсная с заземляющим контактом

У-210 (250 В, 6 А ГОСТ7396-76).

3 Однополюсный выключатель индекс 02020, 250 В, 6 А ГОСТ7397-76.

4 Патрон с цоколем Е-27.

2.1.3 Проводку «щиток освещения - соединительная коробка», «соединительная коробка - штепсельная розетка», выполнить трехжильным проводом. Проводку «соединения коробка - патрон», «соединительная коробка - выключатель» выполнить двухжильным проводом.

2.1.4 Монтаж электропроводки состоит из следующих операций:

2.1.4.1 Разметка линий прокладки проводов.

2.1.4.2 Разметка мест крепления проводов.

2.1.4.3 Измерение длины отдельных участков проводки.

2.1.4.4 Заготовка проводов соответствующей длины с запасом для ввода в коробки, щиток освещения, светильник и электроустановочные изделия.

2.1.4.5 Оконцевание проводов.

2.1.4.6 Прокладка проводов в зависимости от типа помещения и степени возгораемости конструкции здания и их крепление.

2.1.4.7 Присоединение проводов к шинам щитка, светильнику и электроустановочным изделиям.

2.1.4.8 Соединение проводов в коробке в соответствии со схемой и изолирование концов.

2.1.5 Техника безопасности.

2.1.5.1 Винтовая металлическая гильза патрона соединяется с нулевым, а не с фазным проводом.

2.1.5.2 Однополюсные выключатели включаются в рассечку фазного, а не нулевого провода.

2.1.5.3 Согласно ПУЭ (пункт 7.1.33) в жилых зданиях линии групповой сети, прокладываемые от групповых щитков до штепсельных розеток, должны выполняться трехпроводными (фазный, нулевой рабочий и нулевой защитный проводник). Питание стационарных однофазных электроприемников следует выполнять трехпроводными линиями. При этом нулевой рабочий и нулевой защитный проводник не следует подключать на щитке под один контактный зажим.

2.1.5.4 Металлические корпуса стационарных электроприемников должны зануляться. Нулевые защитные проводники необходимо прокладывать от групповых щитков.

2.1.5.5 После подключения стенда к источнику питания, до стенда не дотрагиваться.

Вывод: Научились правильным приемам монтажа электропроводок.

3 ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПЕТЛИ ФАЗА-НУЛЬ

Задание: Измерить сопротивление петли фаза-нуль прибором М-417

3.1 Ход работы

Записали технические характеристики и зарисовали схему включения прибора М-417.

Р=180Вт, n=2800 об/мин., I=0,5A, cos=0,86, КПД=66%, f=50Гц,

Рисунок 3.1: Схема включения прибора М-417

Установили прибор на горизонтальную поверхность и присоединили соединительные проводки к зажимам прибора. Ручку прибора ”калибровка” установили в левое краинее положение.

Обесточили проверяемую электроустановку, присоединили один из проводов к корпусу испытуемой электроустановки. Второй к одной из фаз питающей сети.

Подали ток на фазы сети, питающей исследуемый объект. На приборе должна загореться лампочка `'Z''. В случае , если она не загорится, измерения производить запрещается.

Нажали на кнопку «проверка калибровки» и не отпуская её, вращаем ручку «калибровка» установили стрелку прибора на отметку «0».

Нажали на кнопку «измерение» отсчитали показания по шкале отсчетного устройства. Величина сопротивления цепи фаза-нуль равна показаниям прибора минус сопротивление приборов.

Загорание сигнальной лампы «Z>2Oм» в режиме «измерение» свидетельствует, что сопротивление «фаза-нуль» большое 2 Ом.

Продолжительность измерения должна быть не более 7 секунд, а интервал между измерениями не менее 30 секунд.

Выполнили не менее 5 повторных измерений, проводя после каждого измерения «калибровку» прибора.

Z1=0,7Oм, Z2=0,75, Z3=0,82Ом, Z4=0,80Ом, Z5=0,78Ом.

Определили среднее арифметическое значение измеряемой величины.

Схему соединения разобрали и сообщили преподавателю об окончании работы с прибором.

Нарисовали схему измерения сопротивления петли фаза-нуль.

Рисунок 3.2: Схема измерения сопротивления петли фаза-нуль по методу амперметра-вольтметра

Рассчитали ток однофазного КЗ и сравнили с допустимыми.

Рассчитали ток электроустановки, используя паспортные данные.

Zср=0,77Ом, Zр=0,67Ом, Zт=0,25Ом.

Z=Zn+=0,75 Ом

I===293,3А

Ip===0.83A,

Вывод: Ток замыкания больше расчетного тока в 353,4 раза.

4 РЕВИЗИЯ МАГНИТНОГО ПУСКАТЕЛЯ И КОНТАКТОРА

Задание: Изучить принцип действия и конструкцию магнитного пускателя серии ПМА. Определить основные технические параметры магнитного пускателя

4.1 Ход работы

Ознакомились со схемой внутренних соединений, техническими данными, указанными в таблице магнитного пускателя.

Собрали схему и выяснили назначение каждого элемента.

Рисунок4,1: Схема для определения параметров контактора магнитного пускателя

Проверили работу магнитного пускателя, установили на катушке контактора напряжение 85% от номинального и нажали на кнопку SB2 при этом контактор срабатывает и подвижная система перемещается без заметных на глаз остановок в промежуточном положении. Допускается умеренный шум, характерный для электромагнита переменного тока. Нажали на кнопку SB1, при этом подвижная система контактора должна возвратиться в исходное состояние без заметной задержке в промежуточном положении. Произвели не менее 3ёх включений и отключений контактора. Снизили напряжение на катушке до 70% от номинального; якорь электромагнита должен удерживаться в полностью в притянутом положении.

Включили контактор. Снизили напряжение на катушке до 60% от номинального и нажали на кнопку SB2; При этом контактор не должен срабатывать.

Определили потребляемую мощность и полное сопротивление катушки контактора в замкнутом и разомкнутом состоянии якоря электромагнита. Чтобы определить указанные параметры при разомкнутом якоре, нужно между якорем и сердечником электромагнита установить деревянные клинья. Результаты замеров записали в таблицу.

Таблица1: Результаты замеров

Напряжение на катушке	Якорь замкнут.	Якорь разомкнут.
%, от Uном.	U.B	I.A	S. Вт	Z. Ом	I.A	S. Вт	Z. Ом
60	120	0,015	1,8	8000	0,23	27,6	521,7
70	140	0,025	3,5	5600	0,27	37,8	518,5
85	170	0,035	5,05	4857	0,33	56,1	515,6
100	180	0,05	9	3600	0,36	64,8	500

Сравнили полученные результаты с техническими данными магнитного пускателя и сделали вывод по проделанной работе.

4.2 Вывод: При разомкнутом сердечнике токи превышают значения при замкнутом сердечнике примерно в 10 раз так как при разомкнутом сердечнике очень маленькое индуктивное сопротивление, а следовательно Z

4 Составление технологической карты ступенчатой разделки силового кабеля напряжением до 10 кВ с бумажной изоляцией

Цель: Научиться производить разделку кабеля с бумажной изоляцией

4.1 Ход работы

Разделку кабеля делают ступенчатой, то есть на определенной длине кабеля последовательно, один за другим удаляют слой конструкции кабеля, пока не обнажаться токопроводящие жилы. Слои снимают уступами, поэтому на разделываемом кабеле образуются как бы ступени.

Таблица 4.1 - Технологическая карта разделки силового кабеля

Наименование операции	Способы выполнения операции	Инструменты и материалы
1 Накладывание первого бандажа	В том месте, где должна начаться разделка, накладывают проволочный бандаж, чтобы предохранить от разматывания оставшуюся часть. Бандаж навивают на просмоленную ленту, предварительно плотно намотанную на кабель, и закрепляется на кабеле более прочно.
2 Снятие джутового покрова	Разматывают наружную обмотку из кабельной пряжи до места перевязки её проволокой и отрезают пряжу ножом.
3 Накладывание второго бандажа	На расстоянии 50 70 мм от первого бандажа наматывают по броне просмоленную ленту и на неё накладывают и закрепляют второй проволочный бандаж, предупреждающий раскручивание броне после её разрезания.
4 Удаление брони	Прорезание брони производят специальной кабельной ножовкой. Прорезанные ленты брони раскручивают и удаляют.	Бронерезка, ножницы для металла
5 Удаление подушки	Срезают обмотку из кабельной пряжи (подушку) по свинцовой оболочке. При срезании подушки держат нож так, чтобы при его соскальзывании не повредить свинцовую оболочку.	Нож
6 Присоединение проводников заземления	Заземляющий провод (голый медный) присоединяют к свинцовой или алюминиевой оболочке кабеля до удаления части её. К свинцовой оболочке провод заземления припаивают оловянистым, а к алюминиевой - кадмиевым припоем, который мало подвергается коррозии. Затем припаивают оловянистым припоем заземляющий провод к броне. Сечение провода заземления должно быть: для кабеля сечением до 10мм2 - 6мм2 16 25 мм2 - 10мм2 50 120 мм2 - 16мм2 150 240 мм2 - 25мм2 Длина провода заземления должна обеспечивать его присоединение к оболочке, броне и металлическим корпусам муфт или оснований.
7 Удаление оболочки	Свинцовую оболочку очищают от битума тряпкой, смоченной в бензине. На очищенной оболочке на расстоянии 20мм друг от друга делают два кольцевых надреза глубиной на половину глубины оболочки. Надрезы делают кабельным ножом с ограничителями. Далее делают два продольных надреза, которые начинают от второго кольцо поперечного надреза на расстоянии 10 мм друг от друга. Плоскогубцами удаляют продольную полоску.	Тряпка, бензин, кабельный нож, плоскогубцы.
8 Удаление поясной изоляции	Производят вручную разматыванием, начиная от конца кабеля до отрезанной кромки свинцовой оболочки.
9 Удаление заполнителей	Производят ножом при соблюдении правила: отрезание должно производиться в направлении от конца кабеля к его неразделанной части.	Нож
10 Разводка, выгибание	Производят вручную и специальным деревянным гладким отшлифованным шаблоном. Радиус изгиба жилы с бумажной изоляцией должен быть не менее 10 диаметров жилы. Надрезанные части на оболочке кабеля удаляют после разводки жил, выгибания и соединения.	Шаблон

Вывод: Научились производить разделку кабеля с бумажной изоляцией и составили технологическую карту ступенчатой разделки силового кабеля напряжением до 10кВ.

5 ИЗУЧЕНИЕ СПОСОБОВ СУШКИ ИЗОЛЯЦИИ ОБМОТОК ТРАНСФОРМАТОРОВ

Цель: Изучить методику сушки изоляции обмоток

Общие сведения

Наиболее эффективным способом сушки выемной части трансформатора является сушка в собственном баке с применением вакуума и нагревом методом потерь в стали бака.

Возможна сушка трансформатора таким же способом без применения вакуума, но с вентиляцией выемной части горячим воздухом для удаления влаги.

Сушку можно производить в специально изготовленном утепленном шкафу горячим воздухом, подаваемым воздуходувкой.

Сушка изоляции небольших трансформаторов может производиться методом инфракрасного излучения. В качестве источника применяются специальные лампы, а при их отсутствии - обычные осветительные лампы.

Ход работы:

1 Сушка трансформатора в собственном баке без вакуума

При прохождение тока по обмотке намотанной поверх бака трансформатора, в стальных стенах бака возбуждается магнитный поток, который замыкаясь по периметру бака, вызывает в нем вихревые токи, нагревающие бак. Теплота от бака передается активной части.

Перед сушкой удаляют масло из бака и вытирают его насухо. На выемной части трансформатора устанавливают термометры сопротивления или термопары для контроля температуры. Выемную часть опускают в бак и закрывают крышкой. Бак трансформатора утепляют двумя слоями асбестовых листов толщиной 4-5мм, закрепляемых шпагатом или лентой. Кроме этого для уменьшения потерь тепла рекомендуется поместить трансформатор в утепленную камеру.

Поверх изоляции бака наматывают намагничивающую обмотку. При отсутствие утепления обмотку наматывают на деревянные рейки толщиной 3-5см. Если трансформатор снабжается съемными радиаторами, то их снимают. Чтобы получить более равномерное распределение температуры, обмотку наматывают на нижнюю часть бака; занимая 40-60% высоты бака; внизу бака витки располагают ближе друг к другу.

Для намагничивающей обмотки используют провод с асбестовой изоляцией марки ПДА; можно применять провода марок ПР и ПРТО.

Расчет намагничивающей обмотки для сушки трансформатора мощностью более 1000кВА.

Мощность необходимая для сушки (кВт):

Р=RF(100-t⁰)10^-3

Р=514,6(100-20)10^-3=5,84

где F - площадь поверхности бака трансформатора, м². t⁰- температура окружающей среды, С⁰.

R- коэффициент, равный 5 при утепленном баке и 12 при неутепленном баке.

Значение удельных потерь (кВт/м²):

Р=Р/F₀.

где F₀ - площадь поверхности бака, охватываемый намагничивающей обмоткой, м².

F₀=Lh

F₀=4,661,4=6,5

Р= 5,84/6,5=0,895

где L- периметр бака, м.

h- высота поверхности, занятой намагничивающей обмотки, м.

Число витков намагничивающей обмотки:

w=UA/l

w=2201,9/4,66=89,7

где U - напряжение, подводимое к обмотке, В.

L - длина одного витка, м.

А - длина намагничивающей обмотки, приходящейся на 1 В напряжения, подводимого к обмотке.

Величину А определили по таблице1 приложения.

Ток в намагничивающей обмотке:

I=P/(Ucos)=5,84/(2200,5)=53 A

где cos=0,5-0,7

Сечение провода намагничивающей обмотки, мм²:

S=I/j

S=53/3=17

где j - допустимая плотность тока, А/мм². Для медных неизолированных проводов j=6 А/мм², для изолированных проводов j=3-3,5 А/мм², для алюминиевых неизолированных проводов j=5 А/мм², для изолированных проводов j=2-2,5 А/мм².

В качестве источника питания для намагничивающей обмотки может служить сварочный трансформатор или сеть напряжением 220 В.

В процессе сушки выемную часть трансформатора вентилируют для удаления влаги при помощи вентилятора, отсасывающий воздух через один из люков в крышке трансформатора или через отверстия для изолятора.

Воздух поступает в бак через фланец маслосливного крана.

Температура бака должна повышаться постепенно со скоростью не более 30-40 С⁰/ч. Температура горячего воздуха внутри бака должна поддерживаться на уровне 100-105 С⁰. Регулирование температуры производится либо изменением числа витков намагничивающей обмотки, либо ее периодическим отключением. В первом случае нужно сделать одну-две отпайки от намагничивающей обмотки. Для более интенсивной сушки рекомендуется периодически снижать температуру до 50-60 С⁰ и снова повышать ее до 100-105 С⁰.

Сушка считается законченной, если сопротивление изоляции обмоток при установившейся температуре 100-105 С⁰ имеет устойчивое значение в течение 6-8 часов.

Пример: Определить данные для намагничивающей обмотки трансформатора типа ТМ-1800/10. Периметр бака L= 4,66 м, Площадь его поверхности F=14,6 м². Бак утеплен, температура окружающего воздуха=20 С⁰, h=1,4 м.

Расчетные данные занесли в таблицу 4.1

Таблица 4.1

Мощность, необходимая для сушки, кВт	Удельные потери, кВт/м2	Число витков намагничивающей обмотки	Ток в намагничивающей обмотке, А	Сечение провода обмотки, мм2
5,84	0,9	90	53	17

2 Сушка индукционными потерями в собственном баке под вакуумом.

Сушка проводится аналогично первому методу, только в баке создается вакуум с помощью вакуум-насоса, трубу которого соединяют с отверстием на крышке бака. Слабым местом этого способа является необходимость создания вакуума.

Вывод: Ознакомились с методикой сушки изоляции трансформатора.

6. РЕВИЗИЯ ТЕПЛОВОГО РЕЛЕ

Задание: Изучить принцип действия и конструкцию теплового реле. Сделать ревизию реле. Снять время токовую характеристику реле.

1 Ознакомились с теоретическими материалом.

2 Собрали схему.

Рисунок 7.1-Схема испытания реле

ТА-1- нагрузочный трансфоматор.

ТА-2- измерительный трансформатор.

ТV- автотрансформатор.

3 При нажатии SB2 на обмотку магнитного пускателя подается напряжение, он срабатывает и замыкает свой контакты. При этом появляется ток в цепи теплового реле КК и напряжение на секундомере, который начинает вращаться. Ток, идущий по тепловому реле КК можно отключить принудительно, нажав кнопку SB1.

4 Сняли время -токовую характеристику реле при крайних положениях указателя установки tcp=f(K). Для этого нужно установить заданное напряжение на первичной обмотке ТА1, нажали на SB2 замерили ток и время срабатывания теплового реле. Через 3 минуты после срабатывания теплового реле установили следующее напряжение на первичной обмотке ТА1 и вновь замерили токи, время срабатывания теплового реле. 5 Полученные результаты записали в таблицу 7.1

Таблица 7.1 - Полученные результаты

U. B	47	60	75	95
I. A	0,88	1	1,25	1,275
Tcp.cek	150	53	12	12

6 Построили время - токовую характеристику

Рисунок 7.2 - Время токовая характеристика

Вывод: При увеличении тока время за которое срабатывает реле уменьшается.

8 ИСПЫТАНИЕ ДВИГАТЕЛЕЙ

Задание: Провести пробный пуск двигателя, проверить работу при холостом ходе. Осуществить реакторный пуск двигателя и пуск при переключении обмотки с треугольника на звезду

8.1 Ход работы

8.1.1 Повторили теоретический материал

8.1.1.1 Программы испытаний машин постоянного тока, синхронных машин и асинхронных машин установлены ГОСТ 183-74.

8.1.1.2 Программа испытаний, которым подвергается каждая электрическая машина, выпускаемая предприятием изготовителем, для всех видов машин включает:

- измерение сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса обмоток и между обмотками;

- измерение сопротивления обмоток при постоянном токе в практически холодном состоянии;

- испытание при повышенной частоте вращения (кроме АД);

- испытания изоляции обмоток относительно корпуса и между обмотками на электрическую прочность;

- испытание межвитковой изоляции обмоток переменного тока (в МПТ - якоря) на электрическую прочность.

Для машин постоянного тока:

- определение тока возбуждения генератора или частоты вращения электродвигателя при холостом ходе (для ДПТ с последовательным возбуждением опыт проводят при независимом возбуждении);

- проверку номинальных данных машины;

- проверку коммутации при номинальной нагрузке и кратковременной перегрузке по току.

Для синхронных машин:

- определение характеристики установившегося трехфазного короткого замыкания (трехфазных машин) или однофазного короткого замыкания (для однофазных машин);

- определение характеристики холостого хода;

- испытания возбудителя (по программе для МПТ);

- проверку состояния уплотнений и определение утечки водорода (для машин с водородным охлаждением).

Для асинхронных машин:

- определение коэффициента трансформации (для АД с фазным ротором);

- определение тока и потерь холостого хода;

- определение потерь и тока короткого замыкания.

8.1.2 Подготовка к пуску

8.1.2.1 Произвести внешний осмотр электрической машины (убрать лишние предметы, измерительные приборы, инструменты)

8.1.2.2 Проверить крепеж и все болтовые соединения токопровода

8.1.2.3 Проверить заземление

8.1.2.4 Проверить ротор, проверить наличие осевого разбега вала

8.1.2.5 Произвести измерение сопротивления изоляции машины с подводящими проводами

8.1.2.6 Проверить схему внешних соединений и правильность соединения выводов концов с сетью

8.1.2.7 Провести пробный пуск с отключением. Прослушать, нет ли стука, постороннего шума, вибрации (причины повышенного шума - слабая запрессовка активной стали или вентиляционный шум; причины вибрации - плохо сбалансированный ротор, непрочно закреплена машина на фундаменте или резонанс отдельных частей машины)

8.1.3 Проверка машины при холостом ходе

8.1.3.1 Проверить нагрев подшипников

8.1.3.2 Проверить нагрев обмоток

8.1.3.3 Прослушать шум в машине и установить его источник

8.1.3.4 Измерить ток холостого хода, напряжение, частоту вращения

8.1.3.5 Проверить напряжение вращения машины, осуществить реверс

8.1.4 Осуществить реакторный пуск двигателя и пуск с помощью переключения обмоток с треугольника на звезду

Вывод: Провели пробный пуск двигателя, проверить работу при холостом ходе. Осуществили реакторный пуск двигателя и пуск при переключении обмотки с треугольника на звезду.

9. НАЛАДКА РЕЛЕЙНО-КОНТАКТОРНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

Задание: Сделать анализ принципиальной схемы: выявить недостатки схемы и указать предложения по изменению предложенной схемы

9.1 Ход работы

9.1.1 Выполнили анализ предложенной схемы с точки зрения ПУЭ: отсутствия лишних элементов, правильности подбора типов и исполнения элементов схемы:

- на схеме не изображено заземления двигателя;

- не заземлена вторичная обмотка трансформатора и сердечник;

- катушки теплового реле установлены в фазах А и С;

- понижающий трансформатор не защищен от токов короткого замыкания, так как включен до автомата;

- тепловая защита не осуществляет отключение двигателя, если под напряжением КМ₂ , а срабатывает 1КК (когда под напряжением КМ₁ , а срабатывает 2КК).

9.1.2 Предложения по устранению выявленных недостатков

- питание двигателя осуществить 4 жильным кабелем. Это дает возможность осуществить зануление и получить 220 В без понижающего трансформатора в схеме управления;

- выбрать тепловое реле с 3 нагревательными элементами, которые подключить в цепь питания статора АД, а контакт теплового реле включить таким образом, чтобы одновременно отключались КМ₁ и КМ₂;

- понижающий трансформатор можно исключить из схемы управления, если конечные выключатели 1SQ выбрать закрытого исполнения, а катушки КМ₁ и КМ₂ выбрать на напряжение 220 В. В этом случае повышается надежность схемы управления. Если понижающий трансформатор в схеме управления остается, то его надо запитать после автоматического выключателя.

Вывод: Сделали анализ принципиальной схемы: выявили недостатки схемы и указали предложения по изменению предложенной схемы.

Рисунок 9.1 - Схема электрическая принципиальная цепного подъемника для холстов

10. ИСПЫТАНИЕ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА КОМПРЕССОРНОЙ УСТАНОВКИ

Цель: Научиться собирать электрическую схему компрессорной установки, испытать работу электрической схемы в ручном и автоматическом режимах

Теоретическая часть

Компрессорная установка состоит из 2 компрессоров, приводимых в движение короткозамкнутыми АД.

Компрессоры по трубопроводу подают сжатый воздух в ресиверы, откуда он поступает к потребителю.

Электроконтактные манометры служат датчиками автоматического управления. Подвижные контакты манометров устанавливаются на определенные верхние и нижние пределы давления в ресиверах. Верхние пределы для обоих манометров могут быть одинаковые. При достижении их электродвигатели компрессоров отключаются.

Нижние пределы давления манометров устанавливаются различными. При падении давления в начале включается только один компрессор, если же давление будет продолжать падать, то включается второй компрессор.

Ход работы

1 Ознакомились с электрической схемой компрессорной установки.

2 Проверили отключенное положение тумблера «Питание».

3 Собрали исследуемую электрическую схему

4 Проверили включенное положение АВ на ПУ.

5 Подали питание на стенд включив тумблер на ПУ.

6 Подали питание на схему управления, включив тумблер на стенде. Загорелась лампа HL3, свидетельствующая о подаче напряжения на схему управления.

7 Имитировали понижение давления в ресивере, нажав на кнопку МН1. Загорелась лампа HL1, сигнализирующая о включении двигателя первого компрессора.

8 Имитировали дальнейшее падение давления в ресивере нажав кнопку МН2. Загорелась лампа HL2, свидетельствующая о включении двигателя второго компрессора и лампа HL4, сигнализирующая о понижении давления в ресивере ниже допустимого уровня. После отпускания кнопки МН2 лампа HL4 должна погаснуть.

9 Имитировали повышение давления в ресиверах выше максимально допустимого значения нажав кнопку МВ. Лампы HL1 и HL2 должны погаснуть, так как двигатели обоих компрессоров остановились.

10 Выключили тумблеры питания на стенде и пульте управления. Отсоединили стенд от сети.

11 Разобрали электрическую схему.

12 По результатам исследования заполнили таблицу.

Таблица 1 - Результаты исследования электрической цепи

Органы управления	Положение	Сигнализация загорается, гаснет	Послед. срабатывания элементов	Примечание
Тумблер «питание»	Включили	Загорается HL3
Кнопка МН1	Нажали, отпустили	Загорается HL1	KV1КМ1HL1	Включился двиг. первого компрессора
Кнопка МН2	Нажали, отпустили	Загорается HL1 и HL4	KV3КV2КМ2 HL2, HL4	Включился двиг. второго компрессора
Кнопка МВ	Нажали, отпустили	Гаснут HL1 и HL2	KV4КV1, КV2 КМ1, КМ2HL1, HL2	Включился двиг. первого компрессора

Вывод: Собрали схему компрессорной установки, исследовали работу электрической схемы в ручном и автоматическом режиме.

7 ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЛИФТОМ

Цель: Исследовать работу схемы при вызове и перемещении вверх и вниз лифта с пассажирами.

7.1 Ход работы

7.1.1 Для привода лифта используется АД с фазным ротором с контактными кольцами

7.1.2 Разгон двигателя осуществляется в 3 ступени с управлением в функции времени посредством механического реле времени РВ, РН, РУ1 и РУ2, пристроенных к контакторам КВ, КН, КУ1 и КУ2

7.1.3 Блокировками, предусмотренными в схеме, являются контакты конечного выключателя ВКА ограничения в аварийных случаях хода кабины; движение кабины невозможно при открытых дверях шахты или кабины, что обеспечивается контактами ВДШ1-ВДШ5 и кабины ВДК; контакт конечного выключателя ВКК конечного натяжения канатов; контакт ловителя КЛ, разрывается при срабатывании механизма ловителя; контакты пола ВП1 и ВП2, которые находятся в разомкнутом положении, когда кабина занята пассажирами; контакты ВП2 шунтируют контакт ВДК, когда пассажир вышел из кабины, а ее дверь осталась открытой

7.1.4 Исследовали работу схемы, когда студент спускается с 5 этажа на 2 этаж. Нажали кнопку «2 этаж», включается реле РЭ2, реле замыкает свои контакты и включается контактор КН (Вниз), который включает в сеть статор двигателя М и тормозной электромагнит ЭмТ. Двигатель начинает работать, с выдержкой времени последовательно срабатывают контакторы ускорения КУ1, КУ2 , КУ3 и выводят ступени пускового реостата. При включении контактора ускорения КУ3, его размыкающий блок-контакт разрывает цепи всех кнопок, и нажатие любой кнопки во время движения кабины не влияет на работу лифта до остановки кабины. Кабина пройдя 4 и 3 этажи повернет рычаги переключателей ПЭ4 и ПЭ3 и их контакты займут левое положение.

По достижении кабины 2 этажа ее упор поворачивает рычаг переключателя ПЭ4 в среднее положение, вследствие чего контактор КВ обесточивает двигатель, этажное реле РЭ4 и тормозной электромагнит кабины быстро останавливается. После выхода пассажира из лифта аппараты управления возвращаются в исходное положение.

Вывод: Исследовали работу схемы при вызове и перемещении лифта с пассжирами.

6 ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ОБРАБАТЫВАЮЩЕЙ УСТАНОВКИ

Цель: Изучение блокировочных связей в схемах управления

6.1 Ход работы

6.1.1 Зарисовали схемы

6.1.1.1 Нажатие кнопки SB₂ «Пуск»

Подается питание на катушку контактора КМ₁ , который главными контактами подключает двигатель М, одновременно блокируется кнопка SB₂, поэтому после кратковременного нажатия эта кнопка может быть отпущена.

6.1.1.2 Нажатие кнопки SB₃ «Наладка»

При нажатии SB₃ , ее размыкающий контакт деблокирует кнопку SB₁ , а через замыкающий контакт получает питание контактор КМ₁ и включается двигатель М, который будет работать в течении времени нажатия на кнопку SB₃. Кратковременным нажатием на эту кнопку можно заставить двигатель работать в импульсном режиме со средней угловой скоростью, значительно ниже номинальной.

6.1.1.3 Нажатие на кнопку SB₁ «Стоп»

При нажатии SB₁ теряет питание КМ₁ и М останавливается.

6.1.2 Зарисовали и описали работу схемы при:

6.1.2.1 Нажатии на кнопку SB₂ «Стоп»

Получает питание катушка контактора КМ, который главными контактами включает двигатель М, одновременно замыкается КМ₄, блокируется SB₂ , которая после нажатия может быть отпущена.

6.1.2.2 При выходе круга из зоны шлифования.

Размыкается конечный выключатель SQ, при этом катушка теряет питание и двигатель останавливается.

6.1.2.3 При нажатии на кнопку «Стоп».

Теряет питание катушка КМ, ее главные контакты размыкаются и двигатель М останавливается.

6.1.3 Зарисовали и описали работу схемы при

6.1.3.1 При подходе механизма к крайнему положению

Механизм становится жесткий упор, срабатывает конечный выключатель SQ₁ и реле времени КТ начинает отсчет длительности остановки на упоре. По истечении установленной выдержки времени замыкается контакт КТ₁ и включается промежуточное реле KV, подавая через замыкающийся контакт KV₂ импульс на включение электромагнита YA, который переключает гидропривод на отвод механизма в исходное положение, контролируемое конечным выключателем SQ₂.

Размыкающими контактами KV₃ реле KV блокирует нажатие кнопки SB₂.

6.1.3.2 При нажатии SB₂ «Исходное положение»

Электромагнит получает питание и передвигает механизм в исходное положение.

6.1.4 Зарисовали и описали работу схемы при

6.1.4.1 Нажатии кнопки SB₁ «Пуск главного двигателя»

На катушку КМ₁ подается питание, замыкаются его главные контакты, двигатель М₁ запускается.

6.1.4.2 Нажатии на кнопку SB₁ «Стоп двигателя подачи»

Катушка КМ₂ теряет питание, главные контакты размыкаются и двигатель М₂ останавливается.

6.1.4.3 Нажатии на кнопку SB₃ «Пуск двигателя подачи»

Катушка КМ получает питание, ее главные контакты замыкаются и двигатель М₂ получает питание.

6.1.4.4 Нажатии на кнопку SB₄ «Стоп»

Катушка реле напряжения KV теряет питание, размыкаются его контакты и двигатель останавливается.

Вывод: Изучили блокировочные связи в схемах управления.

5 ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ОБРАБАТЫВАЮЩЕЙ УСТАНОВКИ

Цель: Исследовать работу схемы управления электроприводом токарно-револьверного станка модели 1340

5.1 Ход работы

5.1.1 Познакомились со схемой управления электроприводом токарно-револьверного станка

5.1.2 Исследовали работу схемы в режиме зажима

Отжим, подача и зажим пруткового материала производится двигателем М₃. Нажатием на кнопку «Зажим» включается контактор КМ₁ , который своими главными контактами подключает к сети двигатель М₃. Кнопка «Зажим» должна быть нажата в течении короткого времени, пока в ходе цикла «отжим-подача-зажим» не освободится от нажатия путевой выключатель SQ₂ , который в исходном положении нажат. После этого кнопка может быть отпущена.

При включении контактора КМ₁ , откроется его размыкающий контакт, вследствие чего выключается электромагнитная муфта торможения механизма зажима YB₂.

По окончании цикла зажима вновь производится нажатие на путевой выключатель SQ₂ , его контакт размыкается и происходит отключение контактора КМ₁ и двигателя М₃. После выключения двигателя зажима через размыкающий контакт КМ₁ включается муфта YB₂ и происходит затормаживание механизма зажима прутка.

5.1.3 Исследовали работу схемы в рабочем режиме при трех положениях рукоятки управления

В одном крайнем положении - в рабочем - нажали путевой выключатель SQ₄ ; в другом крайнем положении - тормозном - нажали путевой выключатель SQ₃ ; в среднем отклоненном положении рукоятки - путевые выключатели SQ₄ и SQ₅ свободны от нажатия.

Рабочее положение: Нажатием на кнопку «Пуск» включается контактор КМ₂ и пускается двигатель насоса М₂. Одновременно контактором КГВ подключается двигатель М₁.

5.1.4 Исследовали работу схемы в режиме реверса

Реверсирование шпинделя для сбега резьборезного инструмента с изделия после нарезания резьбы осуществляется нажатием на кнопку «Реверс шпинделя». При этом отключается контактор КГВ и включается контактор КМ₄; двигатель М₁ реверсируется, замыкается цепь катушки электромагнитной муфты YC₄, а YC₃ отключается.

Вывод: Исследовали работу схемы управления электроприводом токарно-револьверного станка модели 1340.

4 ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ОБРАБАТЫВАЮЩИХ УСТАНОВОК (МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ)

Цель: Познакомиться с особенностями режима работы вспомогательных приводов, изучить методику расчета и выбора двигателей вспомогательных приводов, проанализировать виды электрических аппаратов для их управления и защиты

4.1 Ход работы

4.1.1 Определили мощность, расходуемую на преодоление сил трения:

кВт

4.1.2 Определили номинальную мощность электродвигателя

кВт

4.1.3 Подобрали по каталогу электродвигатель ближайшей большей мощности Р_н1. Заполнили таблицу данных электродвигателя

Таблица 4.1 - Данные электродвигателя

Тип двигателя	Рн , кВт	При номин. нагрузке
		nн , об/мин	,%
4АА56В4У3	0,18	1365	64	2,2	2	1,2	5

Для дальнейших расчетов по проверке выбранного двигателя по перегрузке понадобится отношение пускового момента к номинальному М_п /М_н , отношение пускового момента к номинальному М_max /M_н , то двигатель отвечает требованию по перегрузке

0,852,2=1,87

1,871,6

4.1.4 Определили начальный пусковой момент выбранного двигателя

Нм

4.1.5 Определили номинальное скольжение

4.1.6 Нашли момент сопротивления при трогании

рад/с

Нм

4.1.7 Если

0,85М_нач>М_со

то двигатель выбран верно:

0,852,9=2,465

2,465<7,1

а) Вспомогательные приводы станков обычно работают в кратковременном режиме нагрузки.

б) Поскольку двигатель работает в кратковременном режиме, он не успевает нагреться.

в) Для вспомогательных электроприводов станков применяются АД с короткозамкнутым ротором.

г) Номинальная частота вращения двигателя - частота вращения вала.

д) Для момента сопротивления вспомогательных приводов станков характерно требование значительного пускового момента.

е) Для управления АД применяются контакторы и магнитные пускатели.

ж) Для управления и защиты вспомогательного электродвигателя станка используются магнитные пускатели с реле максимального тока и контакторы.

Вывод: Познакомились с особенностями режима работы вспомогательных приводов, изучили методику расчета и выбора двигателей вспомогательных приводов.

3 ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ НАГРЕВАТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ (ПЕЧИ СОПРОТИВЛЕНИЯ)

Цель работы: Изучить электрооборудование и работу электрической схемы установки печи сопротивления

Благодаря применению в установках электропечей сопротивления комплектных щитов и станций управления принципиальные электрические схемы установок различных печей состоят из повторяющихся типовых узлов, и отличаются друг от друга главным образом в той части, которая относится к управлению электроприводами вспомогательных механизмов.

Ход работы

До пуска установки печи сопротивления необходимо проверить включение автоматических выключателей QF1, QF2 и QF3.

Схема обеспечивает ручное дистанционное и автоматическое управление тепловым режимом печи.

Выбор вида управления осуществляется универсальным переключателем SA на 3 положения:

«Р» - ручное дистанционное управление;

«О» - нейтральное положение;

«А» - автоматическое управление.

а) Нейтральное положение

Нагреватели печи отключены, горит лампа HL1.

б) Работа электрической схемы при ручном управлении.

Установили переключатель SA в положение «Р». Замыкается цепь промежуточного реле KV, при срабатывании которого нормально разомкнутые контакты SQ3 замыкают цепь катушки контактора КМ1. Срабатывание контактора КМ1 возможно только при закрытой дверце печи.

При срабатывании контактора КМ1 нормально разомкнутые контакты замыкаются, в результате чего в силовой цепи напряжение подается на трансформатор и далее на печь, в цепи сигнализации загорается лампа HL2, а лампа HL1 гаснет, так как нормально замкнутый контакт КМ1 размыкается.

в) Работа электрической схемы в автоматическом режиме.

Установили переключатель SA в положение «А». Сигнал на включение промежуточного реле KV выдается прибором теплового контроля ПКТ.

Реле включается, если замкнут контакт «мин» прибора ПТК, который получает сигнал от датчика температуры VK.

После включения реле процесс управления происходит аналогично управлению в ручном режиме.

Если температура печи по каким-то причинам превысит максимально допустимую, замкнется контакт «макс» прибора теплового контроля, цепь промежуточного реле размыкается, загорается лампа HL3. Отключается подача напряжения на трансформатор и печь сопротивления.

При снижении температуры в печи, датчики температуры выдают сигнал на ПТК, контакты «макс» размыкаются и происходит повторное включение печи.

Вывод: Изучили электрооборудование и работу электрической схемы установки печи.

7 ОПЫТНОЕ ИЗУЧЕНИЕ СПОСОБОВ ТОРМОЖЕНИЯ ТРЕХФАЗНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Задание: Изучить способы торможения на практике

7.1 Ход работы

7.1.1 Срисовали с панели стенда схемы к данной работе. Записали паспортные данные двигателя: трёхфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

ДОЛ 21-4; В, А; Рном=0,27 кВт, nном=1400 , f1=50Гц, =66%, =0,75.

7.1.2 Все органы управления вывели в исходное положение: SA₁ SA₃, S₁ S₁₂ - в нижнее положение (отключили), а регуляторы реле времени КТ - в крайнее правое положение

7.1.3 После подачи преподавателем напряжения на стенд, включили SA₃

7.1.4 Эксперимент «нормальное торможение».

Включили S₁₁ (положение вверх). Запустили двигатель кнопкой S₉ «Пуск». После разгона двигателя нажали кнопку S₁₀ «Стоп». При этом засекли время торможения от момента нажатия кнопки S₁₀ до момента полной остановки ротора. Эксперимент повторили трижды. Результаты опыта и среднее значение занесли в таблицу 7.1. Отключили S₁₁.

7.1.5 Эксперимент «Динамическое торможение»

Запустили двигатель кнопкой S₉ «Пуск». После разгона двигателя нажали кнопку S₁₀ «Стоп». При этом реле времени КТ начало отсчитывать время. Регулируя время срабатывания регулятором реле, добились равенства времени торможения и времени срабатывания реле. Затем по шкале определили время торможения и записали в таблицу 7.1.

7.1.6 Эксперимент «Торможение противовключением»

Включили переключатель S₁₂ (положение вверх). Все дальнейшие действия аналогичны пункту 7.1.5

7.1.7 Все органы управления перевели в исходное положение

Таблица 7.1 - Результаты измерений

Наименование эксперимента	Опыт	Время торможения
Нормальное торможение	1 2 3 среднее	81 84 85 83
Динамическое торможение	1 2 3 среднее	10,14 10,14 10,04 10,1
Торможение противовключением	1 2 3 среднее	0,56 0,58 0,56 0,57



Рисунок 7.1 - Способы торможения трехфазного асинхронного двигателя:

а - динамическое торможение, б - торможение противовключением

Вывод: Если нам нужно быстрое торможение по времени, то выбираем торможение противовключением, но при этом двигатель после прекращения торможения начнёт вращаться в обратном направлении. При динамическом торможении время торможения немного увеличивается и при этом виде торможения необходим посторонний источник постоянного тока для образования постоянного магнитного поля в обмотке статора.. Нормальное торможение длительно по времени, но не затрачивает лишних средств. Следовательно, в зависимости от условий технологического процесса мы выбираем одно из выше перечисленных видов торможения.

10-11 ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ШАГОВОГО ДВИГАТЕЛЯ

Задание: Изучить принцип действия шагового двигателя (ШД). Практически ознакомиться с системой управления шагового двигателя

10.1 Ход работы

10.1.1 Проверили работоспособность шагового привода

10.1.1.1 Включили стенд с пульта. При этом загорелся красный светодиод в левой верхней части передней панели

10.1.1.2 Переключатель «счёт/измер.f», отжали

10.1.1.3 Переключатель «авт/ЭВМ» необходимо отжать в случае работы без управляющей ЭВМ в автономном режиме

10.1.1.4 Переключатель «ручной» отжали, в этом случае логический блок готов к работе в режиме пошаговой отработки сигнала

10.1.1.5 Нажали переключатели 1,2,4,8,16,32

10.1.1.6 Отжали переключатель «Реверс» (вращение по часовой стрелке)

10.1.1.7 Отжали переключатель «Стоп»

10.1.1.8 Нажали переключатель «5кГц/1кГц»

10.1.1.9 Нажали кратковременно переключатель «Сброс» - загорелись светодиоды фаз 1, 2, 3 щ

10.1.1.10 Несколько раз нажали на кнопку « » и убедились, что происходит несимметричное переключение обмотки ШД по алгоритму 2-3 по часовой стрелке. Цифровой индикатор показывал число поданных управляющих импульсов

10.1.1.11 Нажали на кнопку переключателя «Сброс» - индикатор очистился и загорелись светодиоды включения начальных фаз 1, 2

10.1.1.12 Нажали на кнопку «Реверс» - вращение против часовой стрілки

10.1.1.13 Несколько раз нажали на кнопку переключателя « » и убедились в том, что отработка шагов осуществляется в противоположную сторону

10.1.1.14 Отжали кнопку переключателя «Реверс» и нажали на кнопку переключателя «Сброс»

10.1.2 Измерение крутящего момента ШД

Для снятия механических характеристик произвели нагружение и одновременно измерение крутящего момента ШД.

Момент сопротивления измеряли по шкале двух динамометров по формуле:

М=(F₁-F₂)R, кг/м

где F₁ , F₂ - показания шкал первого и второго динамометра, кг

R - радиус шкива, м

10.1.3 Определение выходной частоты импульсов

В лабораторном стенде ЛСЭМ-1 реализован управляемый делитель частоты. Выходную частоту импульсов определили по формуле:

, Гц

где f₀ - базовая частота генератора 1000 Гц или 5000 Гц, определяемая состоянием кнопки переключателя, 5кГц/1кГц.

где A, B, C, D, E, F - логические соотношения переключателей шаговой частоты, применяющие значение 0 или 1 в зависимости от того, нажаты или отжаты кнопки переключателей частоты 1, 2, 4, 8, 16, 32 на передней панели. Если кнопки переключателей утоплены, то соответствующий коэффициент будет равен 0, при отжатых кнопках они будут равны 1.

Для получения требуемой частоты шаговых импульсов отжали требуемое количество кнопок установки частоты в соответствии с формулой или таблицей, снятой по показаниям индикатора.

10.1.3.1 В соответствии с формулой рассчитали входную частоту шаговых двигателей и сравнили их с показаниями индикатора.

Номер отжатой клавиши	Входная частота шаговых импульсов, Гц
	f0=1000 Гц	f0=5000 Гц
	1	2	1	2
1	16	16	78	77
1,2	47	49	235	235
1,3	78	76	390	396
1,3,6	578	579	2891	2899
1,4,5	407	403	2081	2078
1,5,6	766	769	3828	3825

10.1.4 Определение величины единичного шага отработки

10.1.4.1 Сняли нагрузку с вала ШД выворачиванием винта на правом динамометре. Включили стенд.

В режиме единичной отработки импульсов, нажимая многократно кнопку провернули лимб ШД на некоторый угол. Делением угла поворота лимба на количество импульсов, регулируемое на индикаторе, определили величину единичного шага отработки:

Для повышения достоверности число должно задаваться достаточно большим.

10.1.4.2 Исследование предельной механической характеристики

Для получения предельной динамической характеристики - зависимости допустимого момента сопротивления от частоты управляющих импульсов необходимо при постоянной частоте управляющих импульсов произвели нагружение вала ШД при помощи фрикционного тормоза до момента начала пропуска шагов. Этот момент характеризуется срывом работы ШД, наблюдаемым визуально.

Нагружение на низких частотах целесообразно производить двумя динамометрами с помощью натяжного винта на правом динамометре, на средних частотах - одним динамометром и тарированным грузом (леска должна охватывать шкив на 1,25 оборота), на высоких частотах - так же как и на средних, но леска должна охватывать диск на 0,25 оборота.

Необходимо учитывать, что при частотах свыше 1000 Гц пуск из неподвижного состояния невозможен, поэтому необходимо производить плавный разгон.

Данные занесли в таблицу

fГ , Гц	78	150	312	624	1250	2500
F1 , кгс	1,2	1,3	0,8	1,3	0,85	0,7
F2 , кгс	2	1,1	1	0,9	0,91	0,73
F1-F2, кгс	0,8	0,2	0,2	0,6	0,06	0,03
М, кгс	1	3	5	37	41	49

Построили график зависимости М=f(f_Г)

Вывод: Изучили принцип действия шагового двигателя (ШД). Практически ознакомились с системой управления шагового двигателя.

12 ИССЛЕДОВАНИЕ ГЕНЕРАТОРА ПОСТОЯННОГО ТОКА НЕЗАВИСИМОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ

Цель работы: Изучить конструкцию генератора постоянного тока независимого возбуждения и приобрести практические навыки в сборке схем и опытном исследовании генератора при снятии данных и построении основных характеристик, получить экспериментальное подтверждение теоретическим сведениям о генераторах постоянного тока независимого возбуждения.

Ход работы:

12.1 Собрали схему

Рисунок 12.1 - Схема включения генератора постоянного тока независимого возбуждения

После проверки ее преподавателем замкнули рубильник Р₁ и пустили приводной двигатель. При этом Р₂ и Р₃ должны быть разомкнуты. Затем, установив номинальную частоту вращения, замкнули Р₃ и потенциометром R_п установили такую величину тока возбуждения I_в при которой напряжение на выходе генератора равно номинальному. После этого замкнули Р₂ и проверили возможность нагрузки генератора.

12.2 Характеристика холостого хода. Характеристика холостого хода представляет собой зависимость ЭДС генератора в режиме холостого хода Е₀ от тока возбуждения I_в при номинальной частоте вращения n=n_ном

Данные для получения этой характеристики получили следующим образом. При разомкнутых Р₂ и Р₃ установили номинальную частоту вращения и в течении всего опыта поддерживали ее неизменной. Затем измерили ЭДС генератора Е_ост (ЭДС остаточного магнетизма) и, включив Р₃ , потенциометром R_п постепенно увеличивали ток возбуждения I_в до величины, при которой ЭДС генератора достигло значения Е₀=1,15U_ном . При этом через приблизительно одинаковые интервалы ЭДС Е₀ снимали показания вольтметра V и амперметра А₂ и занесли их в таблицу 12.1. Так получили данные для построения входящей (намагничивающей) ветви характеристики холостого тока. При этом следили за тем, чтобы изменения тока возбуждения происходили только в направлении его нарастания.

Затем с помощью потенциометра постепенно уменьшали ток возбуждения до I_в=0 и вновь снимали показания вольтметра V и амперметра А₂ и занесли в таблицу. Так получили данные нисходящей (размагничивающей) ветви характеристики холостого тока.. В этом случае было необходимо, чтобы изменения тока возбуждения происходили только в направлении его убывания. Построив обе ветви характеристики, провели между ними среднюю линию, которую и приняли за характеристику холостого тока. Затем к характеристике холостого тока провели касательную, а из точки а, соответствующей номинальному напряжению (Е₀=U_ном), провели прямую ас.

Таблица 12.1

Номер измерения	Намагничивание	Номер измерения	Размагничивание
	Е0 ,В	Iв ,А		Е0 ,В	Iв ,А
1 2 3	5,3 8,2 9,1	1,15 1,5 2	1 2 3	9,1 8,7 5,7	2 1,5 1,15

=

Вывод: Кривые 1 и 2 не совпали из-за остаточного магнетизма.

15 Потери и коэффициент полезного действия машин постоянного тока

Задание: Рассчитать потери при номинальной нагрузке, если известно, что электродвигатель постоянного тока параллельного возбуждения имеет следующие данные: U=220 В, потребляемый ток I_ном=63,5 А, ток возбуждения I_в=1,5 А, сопротивление обмоток в цепи якоря =0,2 Ом, в машине применены щётки ЭГ, потери холостого хода составляют P₀=506 Вт.

Рассчитать потери и КПД двигателя при значениях тока нагрузки 0,25; 0,5; 0,75; 1 и 1,25.

15.1 Ход работы

15.1.1 Потери в обмотке возбуждения определили по формуле

(Вт)

15.1.2 Потери в обмотках цепи якоря определили по формуле

где - сопротивление обмоток в цепи якоря, приведённое к расчётной рабочей температуре t₂=75⁰С.

где - сопротивление обмоток в цепи якоря при температуре окружающей среды t₁

- температурный коэффициент (для меди 1/⁰С)

(Ом)

(Вт)

(Вт)

(Вт)

(Вт)

(Вт)

15.1.3 Рассчитали электрические потери в контакте щёток

где - переходное падение напряжения на щетках и принимается в соответствии с маркой щёток.

= В.

(Вт)

(Вт)

(Вт)

(Вт)

(Вт)

15.1.4 Рассчитали КПД электрической машины по формуле

%

%

%

%

%

15.1.5 Рассчитали потребляемую мощность по формуле

(Вт)

15.1.6 Определили суммарную мощность вышеперечисленных потерь.

(Вт)

(Вт)

(Вт)

(Вт)

(Вт)

(Вт)

15.1.7 Полезную мощность определили по формуле

Таблица 15.1 Расчетные данные

	, А	Ро, Вт	Рэв, Вт	, Вт	Рэщ, Вт	Рд, Вт	, Вт	, %
0,25 0,5 0,75 1 1,25	15,9 31,8 47,6 63,5 79,4	506 506 506 506 506	330 330 330 330 330	61,9 246,8 552,8 983,9 1538,3	34,9 69,9 104,8 139,7 174,6	34,925 69,8 104,775 139,7 176,625	967 1222 1598 2185,4 2724,5	0,7 0,8 0,8 0,8 0,8

15.2 Построили график зависимости

Вывод: Рассчитали потери и КПД двигателя.

6 РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ