Учреждение образования «Гродненский государственный электротехнический колледж имени Ивана Счастного»
Отделение: электротехническое
Специальность: 2 – 43 01 03
Электроснабжение (по отраслям)
ОТЧЁТ
по лабораторным работам
по дисциплине «Основы электропривода» учащегося 4тэс группы
_____________________________________________
(Ф.И.О.)
Гродно, 2019
Безопасность труда и электробезопасность
при выполнении практических работ в лаборатории.
Лабораторные стенды являются действующими электроустановками и при определенных условиях могут стать источником опасности поражения человека электрическим током. Поэтому при работе в лаборатории необходимо строго соблюдать установленные правила безопасности труда, электро- и пожаробезопасности.
Каждый учащийся, находясь в лаборатории, обязан быть дисциплинированным, внимательным, чувствовать ответственность при выполнении практических работ, начиная с подготовки к их выполнению и кончая оформлением отчета и сдачей зачета.
До начала практических работ в лаборатории учащиеся должны повторить материал по специальной технологии, а также пройти инструктаж по безопасности труда, электро- и пожаробезопасности.
Приступая к выполнению практических работ, учащийся должен соблюдать следующие правила.
1. Находясь в лаборатории и приступая к практической работе на лабораторном стенде, учащийся должен помнить об опасности поражения электрическим током и быть осторожным.
2. На лабораторном стенде можно размещать только предметы, необходимые для выполнения данной работы.
3. После изучения задания практической работы учащиеся должны разобраться в приведенной в ней электрической схеме, продумать последовательность выполнения работы, при необходимости уточнить у преподавателя возникшие неясные вопросы.
4. Тщательно осмотреть на лабораторном стенде электрооборудование и приборы, убедиться в их исправности, проверить состояние изоляции соединительных проводов. Нельзя пользоваться проводами без наконечников. При неисправности электрооборудования обязательно обратиться к преподавателю.
5. Прежде чем приступить к сборке схемы на стенде, проверить, какими выключателями подается на схему напряжение, какой величины, а также убедиться, что кон такты автоматов защиты разомкнуты и указатели положения элементов регулирования лабораторных источников питания и автотрансформаторов расположены в позиции «Нуль». Все выключатели должны находиться в отключенном положении.
6. Отключенный конденсатор может сохранять опасный остаточный заряд, поэтому после отключения цепи его необходимо разрядить.
7. При сборке схемы необходимо избегать пересечения проводов, обеспечивать надежность контактов всех разъемных соединений. Неиспользованные провода не оставлять на лабораторном стенде.
8. При сборке цепей силового понижающего трансформатора помнить об опасности ошибочного соединения выводов обмотки низшего напряжения с проводами сети.
9. В собираемой схеме аппараты включать на напряжение, соответствующее источнику питания, а электроизмерительные приборы с пределами измерения — на ожидаемые измеряемые величины.
10. Схему собирать строго в той последовательности, которая указана в задании практической работы.
11. Сборка схемы разрешается только в объеме выполняемой работы.
12. Включение собранной схемы и первое ее опробование возможно только с разрешения преподавателя.
13. Запрещается размыкать цепь вторичной обмотки трансформатора тока, если его первичная обмотка включена в сеть.
14. Прежде чем разобрать электрическую схему или произвести любые изменения в ней, необходимо убедиться, что выключатели (автоматы) защиты, источники питания отключены.
15. Замену и установку плавкой вставки предохрани теля производить при отключенном автомате и только с разрешения преподавателя.
16. Обнаружив любую неисправность в схеме до включения автомата, немедленно сообщить о неисправности преподавателю.
17.
Лабораторная работа № 1.
Тема: Пуск двигателя постоянного тока в функции времени.
Цель работы: практически изучить схему автоматического управления пуском в функции времени двигателей постоянного тока параллельного возбуждения.
Порядок выполнения работы
1. Изучите паспортные данные ДПТ:
- тип двигателя СЛ-221
- номинальное напряжение UЯН = 110 В
- номинальная частота вращения якоря nЯН = 3600-4600 об/мин
- номинальный ток обмотки якоря IЯН = 0,35 А
- номинальный ток обмотки возбуждения IВ = 0,1 А
- момент инерции JДВ = 0,00055 кг·м2
- КПД η = 33 %
- момент нагрузки MС = 0,10 – 0,12 Н·м
2. Изучите и соберите схему согласно рис. 1.
3. Измерьте:
- сопротивление обмотки якоря RЯ =
- сопротивление добавочного резистора R7 =
- сопротивление добавочного резистора R8 =
- выдержку времени реле К7 ΔtК7 =
- выдержку времени реле К8 ΔtК8 =
4. После сборки схемы и проверки её преподавателем включите тумблер S9, при этом А1 покажет ток возбуждения ДПТ Ml, а на катушку реле К7 будет подано напряжение и его контакт К7.1 разомкнётся. После нажатия кнопки S11 «Пуск» срабатывает магнитный пускатель К2 и своими контактами К2.5, К2.3, К2.7 блокирует кнопку S11, включает питание якоря двигателя и размыкает питание реле времени К7.Одновременно, за счет падения напряжения на резисторе R8, получит питание реле К8 и его контакт К8.1 разомкнётся. Двигатель Ml в это время работает на первой пусковой ступени, определяемой резисторами R7, R8. С установленной выдержкой времени срабатывает реле К7 и контакт К7.1 замыкает цепь питания пускателя КЗ. В результате контакт К3.1 магнитного пускателя КЗ шунтирует резистор R8 и реле времени К8-двигатель работает на второй пусковой ступени, определяемой резистором R7. С установленной выдержкой времени срабатывает реле К8 и замыкает контакт К8.1 в цепи питания пускателя К4. Пускатель К4 шунтирует резистор R7 контактом К4.1 и двигатель работает при номинальном напряжении питания якоря. В процессе пуска амперметр А1 фиксирует значение пускового тока двигателя.
5. Остановка двигателя производится нажатием кнопки S10 «Стoп», при этом схема управления возвращается в исходное состояние.
6. Результаты измерений при включении двигателя:
- ток в обмотке возбуждения IВ =
- начальный пусковой ток в обмотке якоря (при угловой скорости ω = 0)
IЯП =
- пусковой ток в обмотке якоря при шунтировании резистора R8 IЯ П1 =
(при частоте вращения nЯ1 = об/мин и
угловой скорости ω1 = 
= рад/с)
- пусковой ток в обмотке якоря при шунтировании резистора R7 IЯ П2 =
(при частоте вращения nЯ2 = об/мин и
угловой скорости ω2 = = рад/с)
- установившийся ток в обмотке якоря IЯ УСТ =
- установившаяся частота вращения nЯ УСТ = об/мин;
- установившаяся угловая скорость ωУСТ =
- время пуска ΔtП =
7. Определите скорость идеального холостого хода ω0 = 
= рад/с,
где kФ = 
=
8. Начертите естественную и искусственные электромеханические характеристики двигателя (на отдельном листе миллиметровки формата А4).
9. Сделайте вывод о полученных электромеханических характеристиках ДПТ:
10.Объясните, как повлияет на работу схемы обрыв в цепи катушки реле К7:
11.Поясните назначение пускателя КЗ:
12.Объясните, как уменьшить время работы двигателя на первой ступени:
Литература.
1. Москаленко В.В. Электрический привод. - М.,2004
Рис. 1.
Лабораторная работа № 2.
Тема: Пуск двигателя постоянного тока в функции ЭДС.
Цель работы: практически изучить схему автоматического управления пуском двигателя постоянного тока в функции ЭДС.
Порядок выполнения работы
1. Соберите схему согласно рис.2.
2. После сборки схемы включите тумблер S9,при этом амперметр А1 покажет ток возбуждения двигателя Ml. После нажатия кнопки S11 пускатель К2 срабатывает и замыкает свои контакты К2.3 и К2.5.Двигатель начинает вращаться при введенных резисторах R7,R8.
По мере разгона двигателя ЭДС возрастает, в результате уменьшается ток якоря и падение напряжения на резисторе R8, а напряжение на пускателе КЗ увеличивается. После того, как напряжение на пускателе достигнет порога срабатывания пускатель своим контактом К3.1 зашунтирует резистор R8 и переведёт тем самым двигатель на вторую ступень разгона. Ток в цепи якоря возрастет, а по мере разгона опять начнет снижаться. Одновременно будет увеличиваться напряжение на пускателе К4 и когда величина этого напряжения достигнет порога срабатывания, пускатель своим контактом К4.1 зашунтирует резистор R7 и двигатель выйдет на естественную характеристику.
Остановка двигателя и возврат схемы в исходное положение происходит после нажатия кнопки S10.
3. Запишите показания амперметра в моменты отключения резисторов R7 и R8.
4. Начертите характеристику ІЯ = f(t) и ω = f(t) – на миллиметровке.
5. Поясните назначение реле КЗ.
6. Объясните, к чему приведет обрыв обмотки возбуждения,
7. Запишите значение тока в обмотке возбуждения.
Литература.
1. Москаленко В.В. Электрический привод. - М.,2004
Рис.2.
Лабораторная работа № 3.
Тема: Пуск двигателя постоянного тока в функции тока.
Цель работы: практически изучить схему автоматического управления пуском в функции тока двигателей постоянного тока..
Порядок выполнения работы
1. Соберите схему согласно рис.3.
2. После сборки схемы включите тумблер S9. При этом амперметр А1 покажет ток
возбуждения двигателя Ml. После нажатия кнопки S 11 сработает пускатель К2 и замкнёт
свои контакты К2.3 и К2.5, ток якоря двигателя увеличится до порога срабатывания реле тока
К11, контакт К11.1 разомкнётся. Одновременно замкнётся контакт КЗ.2 пускателя КЗ. После
снижения тока якоря до тока отпускания K1.1, контакт К11.1 вернётся в исходное состояние,
сработает пускатель К4, зашунтируется R7 контактом К4.1, а контакт К4.2 установит
пускатель К4 на самопитание - двигатель выйдет на естественную характеристику.
3. Объясните назначение реле К11:
4. Как изменится работа схемы при приваривании контактов К2.3?
5. Чему равен номинальный ток двигателя?
Литература.
1. Москаленко В.В. Электрический привод. - М.,2004
Рис.3.
Лабораторная работа №4.
Тема: Торможение двигателя постоянного тока в функции ЭДС.
Цель работы: практически изучить схему торможения двигателя постоянного тока в функции ЭДС.
Порядок выполнения работы
1. Соберите схему согласно рис.4.
2. Последовательность пуска двигателя Ml аналогична предыдущим лабораторным работам, т. е. включение тумблера S9, кнопки S11, при этом контакты К2.3 и К2.5 замкнуты, контакт К2.6 разомкнут, двигатель работает на номинальной частоте вращения.
Для торможения следует нажать кнопку S10, тогда контакт К2.3 разомкнётся и за счёт ЭДС двигателя Ml сработает реле К5 и своим контактом К5.1 включит пускатель К6, который через контакт К6.1 зашунтирует якорь двигателя резистором Rт. По мере уменьшения скорости двигателя значение ЭДС станет меньше напряжения срабатывания катушки реле К5, после чего разомкнётся контакт К5.1, потеряет питание пускатель К6 и своим контактом К6.1 расшунтирует якорь двигателя Ml. Схема вернётся в исходное состояние.
3. Начертите механическую характеристику двигателя при пуске и динамическом торможении в функции ЭДС.
4. Объясните целесообразность применения пускателя К6 (почему бы не включить в цепь резистора R, контакт К5.1 и исключить из схемы пускатель К6).
5. Почему при замыкании обмотки якоря на резистор RТ, происходит торможение двигателя?
Литература.
1. Москаленко В.В. Электрический привод. - М.,2004
Рис. 4.
Лабораторная работа № 5
Тема: Динамическое торможение двигателя с короткозамкнутым ротором.
Цель работы: практически изучить схему динамического торможения АД и приобрести навыки в сборке этой схемы.
Порядок выполнения работы
1. Повторите устройство и принцип действия АД с короткозамкнутым ротором. Расшифруйте паспортные данные двигателя УАД -32:
Рн = 20 Вт -
I0 = 0,1 А -
nн = 2760 об/мин -
Iн = 0,18 А -
Uн = 220 В -
η= 0,51 -
R1 = 122 Ом -
R2 /= 91 Ом -
X1 = 57 Ом -
X2/= 57 Ом -
cos φ = 0,5 -
Мк = 0,138 Н·м -
Мн = 0,069 Н·м -
Jдв = 0,000 55 кг·м2 -
Тип соединения обмоток – звезда
2.Соберите схему согласно рис.9.
3. Выполните пуск асинхронного двигателя. Включить тумблеры S4 и S5, нажать кнопку S7, сработает пускатель К2, замкнет свои контакты К2.1, К2.2,К2.3, К2.8, К2.5, и разомкнет К2.7. При этом контакт К9.1 замкнется. Для осуществления динамического торможения следует нажать кнопку S6. Это приведет к размыканию контакта К2.8 и замыканию К2.7, сработает пускатель К6 и замкнет контакты К6.1, К6.З, К6.4, обеспечивающие процесс динамического торможения, с установленной выдержкой времени, примерно равной времени динамического торможения, сработает реле К9 и разомкнет контакт К9.1, тем самым выключив магнитный пускатель К6, Двигатель остановится. Схема в исходном состоянии.
4. Поясните сущность динамического торможения АД.
5. Запишите результаты измерений:
- сила тока в обмотке статора при работе в двигательном режиме I1 = А
- сила тока в обмотке статора при динамическом торможении I1Т = А
- установившаяся частота вращения ротора nуст = об/мин
- выдержка реле времени ΔtК9 = с
6. Рассчитайте:
- установившуюся угловую скорость вращения ротора ωуст = 
=
- угловую скорость идеального холостого хода (скорость вращения магнитного поля статора) ω0 = 
= рад/с;
- номинальную угловую скорость вращения ротора ωном = 
=
- номинальное скольжение sном = 
=
- время динамического торможения tт = 
=
принимая тормозящий момент МТ = 0,1 Н·м.
- критическое скольжение, при котором двигатель развивает критический (максимальный) момент Мк:
sк = sном ·(λ + 
) =
где перегрузочная способность λ = 
=
- угловая скорость, соответствующая критическому скольжению:
ωк = ω0 ·(1 - sк) =
- пусковой момент двигателя Мкз = 1,8 Мном =
7.Начертите механические характеристики при пуске и динамическом торможении АД на листе миллиметровки формата А4.
8. Сделайте вывод о свойствах двигателя на основании построенных характеристик:
9. Объясните от чего зависит выдержка времени реле К9:
10. Объясните, с какой целью в типовых схемах управления асинхронными двигателями применяется динамическое торможение:
Литература
1. Москаленко В.В. Электрический привод. - М.,2004
Лабораторная работа № 6 .
Тема: Исследование тиристорного однофазного преобразователя.
Цель работы: Исследование работы тиристорного преобразователя, снятие осциллограмм на входе и выходе ТП, приобретение практических навыков в сборке схемы.