ЗАДАНИЯ С ПРИМЕРОМ РЕШЕНИЯ КОНТРОЛЬНЫХ И ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «АВТОМАТИКА» специальность 140448 «Техническая эксплуатация электрического и электромеханического оборудования» для заочного отделения


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте файл и откройте на своем компьютере.
М М М е е е л л л ь ь ь н н н и и и к к к о о о в в в В В В л л л а а а д д д и и и м м м и и и р р р Н Н Н и и и к к к о о о л л л а а а е е е в в в и и и ч ч ч Г Г Г Б Б Б П П П О О О У У У К К К Г Г Г и и и С С С № № № 3 3 3 8 8 8

Предварительный просмотр файла не поддерживается. Скачайте его и откройте на компьютере.

Предварительный просмотр файла не поддерживается. Скачайте его и откройте на компьютере.

Департамент образования города Москвы
Государственное бюджетное профессиональное
образовательное учреждение города Москвы
«Колледж градостроительства и сервиса №38»
Отделение «Кржижановское»






ЗАДАНИЯ С ПРИМЕРОМ РЕШЕНИЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРИВОД»
специальность 140448 «Техническая эксплуатация электрического и электромеханического оборудования» для заочного отделения

Преподаватель: Мельников В.Н.





















Москва
2015
Контрольная работа.

Тема «Электропривод постоянного тока».

Задание.

Для двигателя постоянного тока независимого возбуждения, имеющего паспортные данные: номинальную мощность Рном, номинальное напряжение Uном, номинальный ток Iном, сопротивление обмоток в цепи якоря HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15, HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15
номинальную частоту вращения nном (паспортные данные приведены в таблице).
1. Рассчитать и построить естественную механическую характеристику.
2. Рассчитать и построить две искусственные (реостатные) характеристики при включении в цепь якоря добавочных сопротивлений Rдоб1 и Rдоб2
3. Определить сопротивление резистора, которое нужно включить последовательно в цепь якоря, чтобы при номинальном моменте нагрузки Мном, частота вращения была n'ном. Построить характеристику.
4. Рассчитать и построить характеристику динамического торможения при сопротивлении торможения Rт1.
5. Рассчитать и построить механическую характеристику при ослаблении магнитного потока в «К» раз.
6. Рассчитать и построить механическую характеристику при уменьшении напряжения, подводимого к двигателю на 50%.
7. Рассчитать и построить пусковую диаграмму для двигателя.
8. Графическим способом определить сопротивление пускового реостата и его ступеней.






Данные для выполнения работы
Вар

Р
ном,
кВт
U
ном,
В
I
ном,
А
n ном ,
об/
мин
HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15, Oм
М
ном,
Н·М

HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15
HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15
HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15
HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15
К
nт,
об/
мин

1
2
3
4
5
16
23
?
46
8
2
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·1,8
2,1
2,2
2,5
2,3
?
?
?
520
500


Указания к выполнению работы.

1. Вариант задания соответствует Вашему номеру по журналу.
2. Расчет выполняется на листах формата А4. Графическая часть выполняется на миллиметровке формата А4.
3. Перед расчетом каждой величины приводятся расчетные формулы и текст, поясняющий расчет. В полученных результатах обязательно указывать размерности величин.
4. Перед расчетом характеристик двигателя в различных схемах его включения – приводится принципиальная схема его включения.
5. На 1-м листе графической части строятся в масштабе все характеристики двигателя, полученные вHYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15 п.п. 1.1 – 1.6.
6. На 2-м листе графической части строится в масштабе пусковая диаграмма со всеми обозначениями расчетных точек.
7. Нарисовать электрическую схему двигателя со всеми сопротивлениями, указанными в работе.
8. При выполнении работы применять учебник «Электрический привод» М.М. Кацман, М. Академия 2005г.

Краткая теория

Механической характеристикой называется зависимость частоты вращения от момента на валу двигателя.
Уравнение характеристики

HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15 или n = n0 -
·n,
где HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15 – частота вращения идеального холостого хода


·n = HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15 - падение (перепад) частоты вращения
Характеристика, снятая при отсутствии добавочных сопротивлений называется «естественной» (характеристика 1).
Искусственными называются характеристики, снятые при:
1) введении сопротивления в цепь якоря (реостатные характеристики)
·Rа
2) ослаблении магнитного потока Ф
3) уменьшении подводимого напряжения
Механические характеристики ДПТНВ имеют вид прямых линий, пересекающих ось ординат в точке «n0» - частота вращения холостого хода,

·nе – падение частоты вращения на естественной характеристике.
При введении сопротивления Rдоб1 в цепь якоря(характеристики 2 и 3),падение частоты вращения на искусственной характеристике
·nu увеличивается т.к.
HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15
HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15 [стр. 24-27]
При ослаблении магнитного потока (введении сопротивления в цепь возбуждения) увеличивается «n0»- частота вращения холостого хода и в большей степени «
·n» (характеристика 4)
При уменьшении подводимого напряжения изменяется только
HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15 ,
поэтому характеристика5 идет параллельно естественной [§ 2.2.]
Регулирование частоты вращения ДПТНВ осуществляется: в меньшую сторону от номинальной : изменением подводимого напряжения или введением сопротивления в цепь якоря; в большую сторону – ослаблением магнитного потока [стр.57-63].
Эффективное торможение ДПТНВ возможно трех видов:
HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15
1. Генераторное (рекуперативное), когда частота вращения якоря превышает частоту вращения холостого хода «n0», т.е. двигатель переходит работать в режим генератора, при этом создается тормозной момент [стр.34-35].
2. Динамическое торможение, при этом обмотка якоря переключается на тормозное сопротивление, а в обмотке якоря, вращающегося по инерции в магнитном поле, будет наводиться ЭДС, т.е. двигатель переходит работать в режим генератора [стр.35-36].
3. Торможение противовключением: при этом производится кратковременный реверс с последующим отключением двигателя от сети [стр.37-39].

Пуск двигателя [стр.49-54]

При включении двигателя в сеть в начальный момент времени, когда якорь неподвижен, Еа = 0 ток якоря будет превышать номинальный. Для ограничения тока последовательно с обмоткой якоря включают пусковое сопротивление, и по мере разгона двигателя ток уменьшается, а сопротивление выводится.

Расчетные формулы

Момент на валу двигателя
HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15
где Мном – н.м.
Рном - кВт
nном – об/мин

Частота вращения холостого хода, об/мин
HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15

Ток якоря номинальный
HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15
Сопротивление добавочного резистора Rдоб, которое нужно включить в цепь якоря для получения требуемой искусственной механической характеристики
HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15, Ом
где

·nu = n0 - n'ном – падение частоты вращения в режиме искусственной характеристики,

·nе = n0 – nном – падение частоты вращения в режиме естественной характеристики

Частота вращения в режиме искусственной характеристики при номинальном моменте
HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15

Частота вращения двигателя в режиме динамического торможения
HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15,
Где Iат = 1,5 Iаном – ток якоря в режиме торможения

HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15

Тормозящий момент
HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15

Если известна частота вращения двигателя в начале торможения, и нужно определить сопротивление динамического торможения, то ЭДС торможения определяем по формуле:
HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15 ,
и сопротивление тормозного резистора
HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15

Пример

Дано: Рном = 67кВт
Uном = 220В
Iаном =338А
nном = 590об/мин, n'ном = 0,5 nном
HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15 = 0,0204Ом
Rдоб1 = 3HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15 = 0,061Ом
Rт = 5HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15 = 0,102Ом
К = 1,5

1.Определяем частоту вращения холостого хода HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15
HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15

2.Определяем частоту вращения на искусственной характеристике при М = Мном и введении в цепь якоря Rдоб1=0,061Ом

HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15
HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15
3.Определяем сопротивление резистора, включаемого последовательно в цепь якоря, чтобы частота вращения была
n'ном = 0,5 nном = 0,5 * 590 ==295об/мин

HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15,
где

·nu = n0 - n'ном = 609 – 295 = 314об/мин

·nе = n0 – nном = 609 – 590 = 19об/мин

4.Определяем частоту вращения в режиме динамического торможения
HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15 = HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15,
где Iат = 1,5 Iаном = 1,5 * 338 = 169А – ток в начале торможения

R0т = 5HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15 =5*0,0204=0,102Ом

HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15
Определяем тормозящий момент
HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15,
где
HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15
HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15

5.Определяем частоту вращения холостого хода при ослаблении магнитного потока в «К» раз
HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15
Определяем частоту вращения, соответствующую номинальному моменту на искусственной характеристике при ослаблении магнитного потока
HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15,
где
HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15
и тогда
HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15
6.Определяем частоту вращения холостого хода при понижении напряжения на 20%

Uu = 0.8 * Uном = 0,8 * 220 = 176В
HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15
HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15

7. Пусковую диаграмму строим в следующей последовательности:

7.1Строим естественную электромеханическую характеристику n = f(I) по двум точкам: точка1-n0 точка2- nном , Iаном.

7.2 Определяем начальный пусковой ток I1 и ток переключения
I1 = (2 2,5) Iном
I2 = (1,2 1,4)Iном

7.3На оси откладываем точки I1 и I2, затем из них проводим вертикальные линии до пересечения с горизонталью из точки n0. Обозначим их как n и к.

7.4 Соединяем точки a и n0 –первая реостатная характеристика. Линию пересечения с линией I2 обозначаем b. В точке b отключается первая ступень реостатов. Из b проводим горизонтальную линию до пересечения с I1
в точке с.


7.5 Проводим вторую реостатную характеристику, соединяя точку с с n0. В точке d отключается вторая ступень реостатов. Проводим горизонталь до точки е. и т.д. до пересечения с естественной характеристикой в точке g.
В точке g двигатель начинает работать на естественной характеристике.
Допускается погрешность попадания точки g на естественную характеристику HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER152 мм. Для более точного построения можно несколько увеличить или уменьшить значение переключающего тока I2 .
7.6 Графический расчет пусковых резисторов выполняется по формулам:
HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15Ом; HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15 Ом; HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15Ом.
HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15 HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15 HYPER13 EMBED Equation.DSMT4 HYPER14HYPER15

Отрезки линии ac, kg, ec, eg измеряются в мм.
Если реостатных характеристик получится больше, то расчеты делаются аналогично.
Сопротивление пускового реостата

Rп=R1+R2+R3; Ом.







Root EntryEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation Native=Equation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation Native



Перечень практических работ по электроприводу для групп заочного отделения.





1. Построение механических характеристик двигателя постоянного тока независимого возбуждения (ДПТНВ).

2. Построение пусковой диаграммы и расчет пусковых резисторов ДПТ.

3. Построение естественной механической характеристики АД с фазным ротором.

4. Построение пусковой диаграммы асинхронного двигателя с фазным ротором.

5. Исследование схемы нереверсивного автоматического управления пуском в функции времени и динамическим торможением трехфазным АД с фазным ротором [ стр. 212-216 М.М. Кацман Лабораторные работы по электрическим машинам электрическому приводу М.Академия 2004].
HYPER15Основной шрифт абзаца

Практическая работа № 1

Тема: Построение механических характеристик двигателя постоянного тока независимого возбуждения (ДПТ НВ).
Краткая теория. Механической характеристикой называется зависимость n =
· (м). Характеристика снятия при отсутствии добавочных сопротивлений называется естественной, а при введении – искусственной.
Искусственные характеристики можно построить:
при введении сопротивления в цепь якоря
при ослаблении магнитного потока
при уменьшении подводимого напряжения.
Ход работы:
1. Номинальные данные ДПТ НВ
2. Строим естественную характеристику для этого определяем
КПД двигателя

· = Рном / uном * Iном
сопротивление в цепи якоря

· rа = 0,5 (1-
·) * uном / Iном
частота вращения в режиме холостого хода
n0 = nном * uном / (uном – Iа
·rа)
определяем номинальный момент двигателя
Мном= 9,55 * Рном * 10і / nном
Характеристику строим по двум точкам:
т.1 холостой ход n = n0; М = 0
т.2 номинальный режим n = nном ; М = Мном
3. Строим искусственную характеристику при введении сопротивления в цепь якоря - Rдоб.
принимаем Rдоб = 0,4 Rном = 0,4 * uном / Iном
Определяем частоту вращения на искусственной характеристике при номинальном моменте
nu1 = n0 / uном [uном– Iаном (
·rа + Rдоб)]
4. Строим искусственную характеристику при введении сопротивления в цепь возбуждения, магнитный поток при этом уменьшается.
Принимаем уменьшение магнитного потока до 70% Фном , при этом магнитный поток на искусственной характеристике будет равен
Ф =
· * Фном = 0,7 Фном
Падение частоты вращения на искусственной характеристике при М = Мном определяется

·nu2 =
·nе /
·І =
·nе / 0,7І ,
где
·nе = nо - nном
5. Строим искусственную характеристику при понижении подводимого напряжения до 60% т.е.
u = 0,6 * uном
Характеристика пойдет параллельно естественной, а частота вращения холостого хода будет равна
nоu3 = 0.6 * nо
6. Все четыре характеристики построить на миллиметровке, в одних осях













Дать ответы на контрольные вопросы.
1.Что такое пограничная частота вращения?
2.Почему естественная характеристика у двигателя одна, а искусственных может быть много?
3.Перечислить способы регулирования частоты вращения двигателя постоянного тока, и дать оценку каждого из них.

Литература: М.М. Кацман «Электрический привод» §2.3; 2.4; 2.9







HYPER15Основной шрифт абзаца

Практическая работа № 4

Тема: Построение пусковой диаграммы асинхронного двигателя (АД).

Цель работы: Приобрести навыки расчета пусковых сопротивлений АД графическим методом.

Краткая теория. Пусковые токи АД превышают номинальные в 5-7 раз. Для уменьшения этих токов в АД с фазным ротором в цепь ротора включают пусковые сопротивления, которые по мере разгона двигателя выводятся ступенями.

Исходные данные. Паспортные данные АД.

Ход работы:
1. Начертить рабочую часть естественной механической характеристики из практической работы 3.
2. Задаемся значениями начального пускового момента М1 и момента переключения М2.
М1 = (0,8 / 0,9) М кр
М2 = (1,1 / 1,2) Мном
3. На оси «Х» отложить значения М1 и М2 и через эти точки восстановить перпендикуляры до пересечения с осью «nо» в точках «К» и «m». Провести прямую линию «ав» до пересечения с линией «nо», получим т. «А».
4. Построить пусковую диаграмму из т. «А», соединив ее с т. «е»
5. Определяем активное сопротивление фазы обмотки ротора
r2 = Sном * Е2 /
·3 I2 ном
6. Определяем сопротивления каждой секции пускового реостата
rдоб1 = de / вк * r2 ; rдоб2 = cd / вк * r2 ; rдоб3 = вс / вк * r2 .
7. Определяем сопротивления реостатов на каждой ступени.
Rпр1 = ве / вк * r2 ; Rпр2 = вd / вк * r2 ; Rпр3 = вc / вк * r2 .
8. Определяем сопротивление пускового реостата
Rпуск р = Rпр1 + Rпр2 + Rпр3















9. Ответить на контрольные вопросы
1.Назначение пусковых сопротивлений
2.Перечислите способы пуска АД
3.Требования, предъявляемые к пусковым свойствам АД.

Литература: М.М. Кацман «Электрический привод» § 3,4






HYPER15Основной шрифт абзаца

Практическая работа №1
Тема: Построение естественной механической характеристики А.Д. с фазным ротором.
Цель работы: Используя паспортные данные А.Д. построить естественную характеристику n=f(M)

Ход работы:
Определяем параметры А.Д.
1. Найти координаты “n0” для построения рабочей части характеристики
2. Определение параметров критической точки Sкр; Sн; Mкр;
·.
3. Задаются значениями скольжения от 0 до 1. По формуле Клосса подсчитать величины М для каждой точки. Данные занести в таблицу, включая значения Sн и Sкр. Построить естественную характеристику n = f(M)
Вывод. Указать характерные точки.
Расчётные формулы:
1) n0 = 1500
2) Mном=9,55*Pном*103/nном
3) Sн = (n0-nн)/n0
4)
· =Mкр/Mном; Mкр = Mmax
5) Sкр = Sн*(
·+
· (
·2-1))
6) n=n0*(1-S)
7) Mкр =
·*Mном

S
0
0,05
0,1
0,18
0,23
0,3
0,4
0,5
0,65
0,8
0,9
1

S/Sкр













Sкр/S













S/Sкр+
+Sкр/S













M (н*м)













n (об/мин)
1500
1425












Примечание: в отчёте показать расчёт для одной точки, кроме S=0 и S=1, результаты остальны
·х расчётов свести в таблицу.
Практическая работа №2
Построение пусковой диаграммы А.Д.
Цель работы: используя паспортные данные А.Д. рассчитать пусковые сопротивления двигателя.

Ход работы:
1. Начертить рабочую часть естественной механической характеристики из практической работы №1
2. Задаться значениями M1 и M2 и построить пусковую диаграмму.
3. Рассчитать ступени пускового реостата
4. Определить значения моментов

Расчётные формулы:
1) M1 = (0,8/0,9) Mкр
2) M2 = (1,1/1,2) Mн; Mн – начальный момент пуск.
3) Rn = U2/(P*103)
4)Сопротивление фазы ротора
Rp = Rn*(ae’/aN)
5) Ступени сопротивления в цепи ротора
R2
·1 = Rp*(hL/he)
R2
·2 = Rp*(hp/he)
R2
·3 = Rp*(hm/he)
6) Ступени пускового реостата
Rдоб1 = Rp*(pL/he)
Rдоб2 = Rp*(mp/he)
Rдоб3 = Rp*(em/he)
7) Сопротивление пускового реостата
Rпуск р = Rдоб1 + Rдоб2 + Rдоб3



Контрольные вопросы
1. Для чего нужны пусковые сопротивления?
2. Как рассчитать пусковые сопротивления?
3. Перечислите способы пуска А.Д.
HYPER15Основной шрифт абзаца

Предварительный просмотр файла не поддерживается. Скачайте его и откройте на компьютере.

Предварительный просмотр файла не поддерживается. Скачайте его и откройте на компьютере.

Предварительный просмотр файла не поддерживается. Скачайте его и откройте на компьютере.

Практическая работа №2

Построение пусковой диаграммы асинхронного двигателя.

Цель работы. Используя паспортные данные асинхронного двигателя рассчитать пусковые сопротивления двигателя.

Ход работы.
Начертить рабочую часть естественной механической характеристики из Практическая работа № 1
Задаться значениями М1 и М2 и построить пусковую диаграмму.
Рассчитать степени пускового реостата.

Дано:
Рн = 14 кВт
Mн = 135 Нм
Mmax = 470 Нм
Uн = 380 В
ае = 20 об/мин
аn = 1000 об/мин
he = 70 об/мин
pl = 580 об/мин
m
·p = 240 об/мин
em = 110 об/мин


М1 = ( 0,8 - 0,9 ) Мкр = 0,8 Ч470 = 384 Нм

М2 = ( 1,1 - 1,2 ) Мн = 1,1 Ч 135 = 165 Нм

Rн = Uн / Pн Ч 103 = 3802 / 14 Ч 103 = 9,63 Ом

Rр = Rн Ч ае / аn = 9,63 Ч 20 / 1000 = 0,2 Ом

Rдоб1 = Rр Ч pl / he = 0,2 Ч 580 / 70 = 1,657 Ом

Rдоб2 = Rр Ч mp / he = 0,2 Ч 240 / 70 = 0,686 Ом

Rдоб3 = Rр Ч em / he = 0,2Ч 110 / 70 = 0,314 Ом

Rпуск р = Rдоб1 + Rдоб2 + Rдоб3 = 1,657 + 0,686 + 0,314 = 2,657 Ом

Практическая работа №3

Исследование механической характеристики трехфазного
асинхронного двигателя с фазным ротором.

Цель работы. Приобрести практические навыки в выполнении опытов по снятию данных и построению механических характеристик трехфазного асинхронного двигателя с фазным ротором при различных режимах его работы.

QS1 – переключатель №1
QS4 – переключатель №4
QS5 – переключатель №5
PA1 – амперметр №1
PA2 – амперметр №2
M – асинхронный двигатель
PV1 – вольтметр №1
BR – тахогенератор
PP – регулировочный реостат

Для асинхронного двигателя возможно три режима работы:
Двигательный ( основной ) режим – при частоте вращения ротора n2 от 0 до n1;
Режим рекуперативного торможения (генераторный режим) – при частоте вращения n2 от n1 до +
·;
Режим торможения противовключением – при частоте вращения n2 от 0 до –
·

На механической характеристике отмечены следующие характерные точки:
Мп – пусковой момент асинхронного двигателя;
Мmax д – максимальный момент двигательного режима;
nкр д – критическая частота вращения двигательного режима, т.е. частота вращения, соответствующая максимальному моменту Мmax д;
Мmax г – максимальный момент генераторного режима ( режима рекуперативного торможения );
nкр г – критическая частота вращения генераторного режима, соответствующая максимальному моменту Мmax г;
nо = n1 – пограничная частота вращения, соответствующая переходу двигательного режима асинхронной машины в генераторный; представляет собой частоту вращения идеального холостого хода двигателя.


Предварительный просмотр файла не поддерживается. Скачайте его и откройте на компьютере.

Практическая работа №4
Определение режима работы, мощности и выбор типа
электродвигателя по каталогу

Цель работы: выбрать марку двигателя, соответствующего заданному графику нагрузки.
Ход работы:
Вычертить график нагрузки
Определить режим работы электродвигателя по графику нагрузки повторно – кратковременный
Определить по графику нагрузки продолжительность включения ПВ1, если режим повторно – кратковременный.

Дано:
tраб = 8 сек
tпаузы = 11 сек
tцикла = 19 сек
Р1 = 5 кВт
Р2 = 3 кВт
Р3 = 2 кВт


ПВ1 = (
·
·tраб / (
·tраб + tпаузы )) Ч 100% = (8 / ( 8 + 11 )) Ч100 = 40

Рэкв = HYPER13 QUOTE HYPER14HYPER15 = 3,97

Выбираем двигатель MTF 111-6.

Mmax = 140 Нм
Р = 5 кВт

Мmax д = 9,55 Ч 103 Ч 5 / 925 = 52 Нм

140 Нм > 52 Нм
Для данной диаграммы проходит по перегрузочной способности
HYPER15Основной шрифт абзаца

Практическая работа №5

Исследование схемы нереверсивного автоматического управления пуском
в функции времени и динамическим торможением двигателя
постоянного тока параллельного возбуждения.

Цель работы: Практически изучить схему нереверсивного автоматического управления пуском в функции времени и динамическим торможением двигателя постоянного тока параллельного возбуждения.

Контрольные вопросы:
Автоматический пуск двигателя постоянного тока возможен в функции времени ( по средствам реле времени, КТ ), в функции тока ( реле тока, КТ ), в функции частоты вращения ( скорости ).
Срабатывание контактов и реле происходит в следующей последовательности: КМ1, КТ1, КМ2, КТ2, КМ3
Чем больше время замедления при срабатывание реле времени, тем больше бросок тока в цепи якоря двигателя.
Продолжительность пусковой операции в рассматриваемой схеме не зависит от нагрузки на вал двигателя.
В данной схеме применен способ динамического торможения двигателя.
Схема управления не будет работать если кнопку SB1 не шунтировать контактом КМ1.
Чтобы пуск двигателя происходит тремя ступенями надо добавить в схему управления дополнительное реле времени КТ3, 1 контактор и добавить сопротивление Rдоб3

УСПО МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ
ГОУ СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ №38 г. Москвы



Контрольная работа №______ по дисциплине___________________________

Студента _______________________
(заочного отделения)

Курс___________________________

Группа_________________________

Шифр студента__________________

Преподаватель______________________________________________________

Оценка_________________________


Адрес_____________________________________________________________

Телефон________________________

Дата регистрации________________

Дата проверки___________________















Рецензия_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание.
Для двигателя постоянного тока независимого возбуждения, имеющего паспортные данные: номинальную мощность Рном; номинальное напряжение Uном; номинальный ток Iном; сопротивление обмоток в цепи якоря
·ra; номинальную частоту вращения nном ( паспортные данные приведены в таблице ).
Цель работы:
Рассчитать и построить естественную механическую характеристику;
Рассчитать и построить искусственные ( реостатные ) характеристики при включении в цепь якоря добавочных сопротивлений Rдоб1 и Rдоб2;
Определить сопротивление резистора, которое нужно включить последовательно в цепь якоря, чтобы при номинальном моменте нагрузки Мном частота вращения была nн. Построить характеристику n=f(M);
Рассчитать и построить характеристику динамического торможения при сопротивлении торможения Rт;
Рассчитать и построить механическую характеристику при ослаблении магнитного потока в « К » раз;
Рассчитать и построить механическую характеристику при уменьшении напряжения, подводимого к двигателю на 50%;
Рассчитать и построить пусковую диаграмму для двигателя;
Графическим способом определить сопротивление пускового реостата и его ступеней.

Дано:
Pн = 39 кВт
Uн = 444 В
Iн = 97 А
nн = 575 об/мин

·ra = 0,21 Ом
К = 3
Rдоб1 = 6 Ч
·ra = 1.26 Ом
Rдоб2 = 18 Ч
·ra = 3.78 Ом
nн = 0,4 Ч nн = 230 об/мин.
Rт = 4 Ч
·ra = 0,84 Ом

1. Определить частоту вращения холостого хода

nо = nн Ч Uн / ( Uн – Iн Ч
·ra ) = 575 Ч 444 / ( 444 – 97 Ч 0,21 ) = 603 об/мин.

2. Определяем частоту вращения на искусственной характеристике при М = Мн и введении в цепь якоря Rдоб1

nu = ( nо / Uн ) [ Uн – Iн (
·ra + Rдоб1 ) ] = ( 603 / 444 ) [ 444 – 97 ( 0,21 + 1,26 ) ] = 409 об/мин.

nu = ( nо / Uн ) [ Uн – Iн (
·ra + Rдоб2 ) ] = ( 603 / 444 ) [ 444 – 97 ( 0,21 + 3,78 ) ] = 78 об/мин.

3. Определяем сопротивление резистора, включаемого последовательно в цепь якоря, чтобы частота вращения была nн = 0,4 nн = 0,4 Ч 575 = 230 об/мин.


·nu = nо – nн = 603 – 230 = 392 об/мин.


·ne = nо – nн = 603 – 575 = 27 об/мин.

Rдоб =
·ra (
·nu /
·ne – 1 ) = 0,21 ( 392 / 27 – 1 ) = 2,68 Ом

4. Определяем частоту вращения в режиме динамического торможения

Ce
· = ( Uн – Iн Ч
·ra ) / nн = (444 – 97 Ч 0,21 ) / 575 = 0,73

Rт = 4 Ч
·ra = 4 Ч 0,21 = 0,84 Ом

Iат = 1,5 Ч Iн = 1,5 Ч 97 = 144 А

nт = Iат Ч (
·ra + Rт ) / Ce
· = 144 Ч ( 0,21 + 0,84 ) / 0,73 = 207 об/мин.



Определяем тормозящий момент

Мн = 9.55 Ч Pн Ч 103/ nн = 9.55 Ч 39 Ч 103 / 575 = 614,5 нм

Мт = –Мн Ч Iат / Iн = –614,5 Ч 144 / 97 = 921,75 нм

5. Определяем частоту вращения холостого хода при ослаблении магнитного потока

nо = ( Uн / Ce
· ) Ч К = 444 / 0,73 Ч 3 = 1808 об/мин.

Определяем частоту вращения, соответствующую номинальному моменту на искусственной характеристике при ослаблении магнитного потока

nu = nо –
·nu = nо –
·nе Ч К2 = 1808 – 27 Ч 32 = 1558 об/мин.

6. Определяем частоту вращения холостого хода при понижении на 20%

Uu = 0,8 Ч Uн = 0,8 Ч 444 = 352 В

nou = Uu / Ce
· = 352 / 0,73 = 482 об/мин.

7. Для построения пусковой диаграммы определяем начальный пусковой ток I1 и ток переключения I2

I1 = 2 Ч Iн = 2 Ч 97 = 192 А

I2 = 1,2 Ч Iн = 1,2 Ч 97 = 115,2 А

Естественную характеристику строим через точки: nо и nн , Iн. На оси " х " откладываем точки Iн и Iн и строим пусковую диаграмму из которой графическим способом определяем ступени пускового реостата.

R1 =
·ra Ч ac / dk = 0,21 Ч 235 / 55 = 0,897 Ом

R2 =
·ra Ч ce / dk = 0,21 Ч 145 / 55 = 0,554 Ом

R3 =
·ra Ч ef / dk = 0,21 Ч 85 / 55 = 0,325 Ом

R4 =
·ra Ч fg / dk = 0,21 Ч 55 / 55 = 0,21 Ом

R5 =
·ra Ч gd / dk = 0,21 Ч 25 / 55 = 0,095 Ом

Сопротивление пускового реостата

Rпр = R1 + R2 + R3 + R4 + R5 = 0,897 + 0,554 + 0,325 + 0,21 + 0,095 = 2,081 Ом
HYPER15Основной шрифт абзаца

Практическая работа № 1

Построение естественной механической характеристики
асинхронного двигателя с фазным ротором.

Цель работы. Используя паспортные данные асинхронного двигателя построить естественную характеристику n = f ( M )

Исходные данные асинхронного двигателя вариант №17

Ход работы:
Найти координаты " nо " для построения рабочей части характеристики.
Определение параметров критической точки Sкр , Sн , Mкр ,
·.
Задаются значениями скольжения от 0 до 1. По формуле Клосса подсчитать величины М для каждой точки.
Построить естественную характеристику n = f ( M )

Дано:
Рн = 17 кВт
nн = 940 об/мин
КПД = 82%
cos
· = 0,7
Mmax = 480 Нм
nо = 1000 об/мин

Sн = (nо – nн)/ nо = (1000 – 940) / 1000 = 0,06

Mн = 9,55 Ч Рн Ч 103 / nн = 9,55 Ч 17 Ч 103 / 940 = 1
·70 Нм


· = Mкр / Mн = 480 / 170 = 3,2

Mкр = Mmax

Sкр = Sн (
· + HYPER13 QUOTE HYPER14HYPER15) = 0,045 ( 3,2 + HYPER13 QUOTE HYPER14HYPER15) = 0,14

M = 2 Mкр / S / Sкр + Sкр / S = 960 /

S
0
0,06
0,07
0,1
0,14
0,2
0,3
0,4
0,6
0,8
0,9
1

S / Sкр
0
0,321
0,5
0,71
1
1,43
2,14
2,86
4,29
5,71
6,43
7,14

Sкр / S
0
3,11
2
1,4
1
0,7
0,47
0,35
0,23
0,175
0,176
0,14

S/Sкр+Sкр/S
0
3,431
2,5
2,11
2
2,13
2,61
3,21
4,52
5,885
6,586
7,28

M Нм
0
280
384
455
480
451
368
299
212
163
146
132

n, об/мин
1000
940
930
900
860
800
700
600
400
200
100
0


HYPER15Основной шрифт абзаца

Предварительный просмотр файла не поддерживается. Скачайте его и откройте на компьютере.

Предварительный просмотр файла не поддерживается. Скачайте его и откройте на компьютере.

Предварительный просмотр файла не поддерживается. Скачайте его и откройте на компьютере.

Данные для выполнения работы

Вар.№
Рн, кВт
Uн, В
Iн, А
nн, об/мин
( rа,
Ом
Мн,
н
·м
R доб1
( rа
R доб2
( rа
n(

R т
( rа
К
nт, об/мин

1
16
220
84
700
0,168
?
3
20
0,5
5
3
?

2
23
220
120
600
0,085
?
2
10
0,7
4

·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·

·HYPER15Основной шрифт абзаца

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ АСИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ
Таблица №


№ варианта
Марка электродвигателя
Продолжительность включ.
Номинальная мощность
Частота вращения
КПД
Коэффициент мощности
Максим момент
Кратность максимального момента



ПВ2
Рн


·
cos
·
Mmax




%
кВт
об/мин


Нм

·

1
2
3
4
5
6
7
8
9

1
4А100L4УЗ

4
1430
84
0,84

2.4

2
MTF 412-6
40
30
970
83.5
0,71
950


3
4A160S4V3

15
1465
83,5
0,88

2,3


4АН315М4УЗ

250
1475
94
0,91

2,0

4
MTF 112-6
40
5
925
75
0.7
140


5
4Al805473

22
1470
90
0.9

2.3

6
MTF 012-6
40
2,2
890
64
0,68
57


7
4А10034УЗ

3
1435
82
0.83

2,4

8
MTF 311-6
40
11
945
79
0,69
320


9
4А250М4УЗ

90
1480
93
0.91

2.3

10
4А80В4УЗ

1.5
1415
77
0,83

2,2

11
МТF 311-8
40
7.5
695
73
0,68
270


12
4А200М4УЗ

37
1475
91
0,9
·

2,5

13
4А112М4УЗ

5,5
1445
85.5
0,85

2,2

14
МTF 111-6
40
3,5
900
70
0,7
87


15
MTF 312-6
40
15
955
82
0,7
480


16
4АН160S4УЗ

18.5
1450
88.5
0,87

2,1

17
4А355М4УЗ

315
1485
94,5
0,92

2,4

18
МТF 412-6
40
30
970
83.5
0,71
950


19
4А280М2УЗ

132
2970
91,5
0.89

2.2

20
4А315М2УЗ

200
1480
94
0,92

2.2

21
4АН355М4УЗ

400
1485
94.5
0,91

2,0

22
4А355S4УЗ

250
1485
94.5
0.92

2,0

23
4АН250М4УЗ

110
1475
93.5
0,89

2,2

24
4АН230М4УЗ

160
1470
93,5
0,9

2,0

25
4АН225М4УЗ

75
1475
92,5
0.89

2,2

26
4А225М2УЗ

55
2945
91
0.92

2,5

27
АИР112М6УЗ

4
940
90
0,85

2





















































HYPER15Основной шрифт абзаца

Электрический привод
Экзаменационные вопросы
1. Классификация и преимущества ЭП.
2. Структурная схема ЭП.
3. Момент сопротивления; активный и реактивный.
4. Момент инерции, единицы измерения.
5. Приведение моментов к валу двигателя.
6. Уравнение движения электропривода для установившегося режима.
7. Уравнение движения электропривода для переходного режима.
8. Схемы включения ДПТ.
9. Электромеханическая характеристика ДПТ: определение, уравнение, график.
10. Естественная и искусственная характеристики ДПТ.
11. Механическая характеристика ДПТ: определение, уравнение, график.
12. Режимы работы ДПТ (показать на графике).
13.Пуск ДПТ, особенности, виды пуска.
14. Реверс ДПТ.
15. Торможение генераторное ДПТ.
16. Торможение динамическое ДПТ.
17. Торможение противовключением ДПТ.
18. Пусковая диаграмма ДПТ: построение, ее значение.
19. Регулирование частоты вращения ДПТ изменением сопротивления в цепи якоря.
20. Регулирование частоты вращения ДПТ изменением сопротивления в цепи возбуждения.
21. Схемы АД с короткозамкнутым и фазным ротором.
22. Механическая характеристика АД, определение, характерные точки и участки характеристики.
23. Пусковые свойства АД.
24. Пуск АД с фазным ротором.
25. Пусковая диаграмма АД, ее практическое значение.
26. Торможение асинхронных двигателей противовключением.
27. Торможение АД динамическое.
28. Регулирование частоты вращения АД изменением сопротивления в цепи ротора.
29. Регулирование частоты вращения АД изменением напряжения на статоре.
30. Регулирование частоты вращения АД изменением числа пар полюсов.
31. Регулирование частоты вращения АД изменением частоты тока.
32. Понятие о переходных процессах в электроприводе.
33. Энергетические показатели электропривода.
34. Потери мощности в электроприводе.
35. Снижение потерь в электроприводе.
36. Нагрузочные диаграммы электропривода.
37. Режимы работы электропривода.
38. Продолжительность включения, ее значения.
39. Расчет мощности двигателя для продолжительного режима.
40. Расчет мощности двигателя для повторно-кратковременного режима.
41. Нагрев и охлаждение двигателей.
42. Проверка двигателей на перегрузочную способность.
43. Схема управления асинхронным двигателем с КЗ ротором.
44. Схема управления асинхронным двигателем с К.З. ротором переключением обмотки статора со «звезды» на «треугольник».
45. Схема нереверсивного управления асинхронным двигателем с КЗ ротором с применением динамического торможения.
46. Схема управления асинхронным двигателем с КЗ ротором с торможением противовключением в функции скорости.
47. Схема управления асинхронным двигателем с переключением обмоток статора с «треугольника» на «двойную звезду».
48. Схема управления асинхронного двигателя с фазным ротором.
49. Схема управления асинхронного двигателя в функции тока статора.
50. Схема пуска ДПТНВ в функции времени.
51. Схема пуска ДПТНВ в функции тока.



Приложенные файлы

  • pdf SKAN
    melnikov38
    Размер файла: 434 kB Загрузок: 6
  • jpg GRAF 1 2
    melnikov38
    Размер файла: 505 kB Загрузок: 6
  • jpg GRAF 4
    melnikov38
    Размер файла: 843 kB Загрузок: 1
  • doc KONTROLNAY PRIVOD
    melnikov38
    Размер файла: 224 kB Загрузок: 6
  • doc PERECHEN PRAKT RAB
    melnikov38
    Размер файла: 21 kB Загрузок: 2
  • doc PR 1 DNEVNOE
    melnikov38
    Размер файла: 31 kB Загрузок: 2
  • doc PR 4 DN
    melnikov38
    Размер файла: 26 kB Загрузок: 2
  • doc PRAKT RAB
    melnikov38
    Размер файла: 293 kB Загрузок: 2
  • jpg PRIMER RECH 1 1
    melnikov38
    Размер файла: 635 kB Загрузок: 2
  • jpg PRIMER RECH 01
    melnikov38
    Размер файла: 846 kB Загрузок: 4
  • jpg PRIMER RECH 1
    melnikov38
    Размер файла: 861 kB Загрузок: 2
  • doc PRIMER RECH 2
    melnikov38
    Размер файла: 31 kB Загрузок: 6
  • doc PRIMER RECH 3
    melnikov38
    Размер файла: 32 kB Загрузок: 2
  • jpg PRIMER RECH 3
    melnikov38
    Размер файла: 897 kB Загрузок: 2
  • doc PRIMER RECH 4
    melnikov38
    Размер файла: 47 kB Загрузок: 2
  • doc PRIMER RECH 5
    melnikov38
    Размер файла: 29 kB Загрузок: 4
  • doc PV KR
    melnikov38
    Размер файла: 48 kB Загрузок: 4
  • doc PV PP 1
    melnikov38
    Размер файла: 61 kB Загрузок: 3
  • jpg SXEMA 3 1
    melnikov38
    Размер файла: 903 kB Загрузок: 2
  • jpg SXEMA 3
    melnikov38
    Размер файла: 877 kB Загрузок: 2
  • jpg SXEMA 5
    melnikov38
    Размер файла: 888 kB Загрузок: 6
  • doc T 1
    melnikov38
    Размер файла: 71 kB Загрузок: 2
  • doc TEXN DANN DVIGATEL
    melnikov38
    Размер файла: 84 kB Загрузок: 3
  • doc VOPROSY
    melnikov38
    Размер файла: 33 kB Загрузок: 4