Схема лабораторной установки

Схема автоматического пуска двигателя с фазным ротором в случае одной ступени добавочного сопротивления приведена на рис.6. Основными элементами данной схемы являются:

линейный контактор ЛК;

контактор ускорения КУ, выключающий дополнительное сопротивле­ние из цепи ротора;

реле тока РТ;

промежуточное реле РП;

реле блокировки РБ.

При нажапни кнопки " пуск" и включенном трехполюсном рубиль­нике получает питание катушка линейного контактора ЛК, В резуль­тате этого три главных контакта ЛК1 подключают обмотку статора к сети, а блок-контакт ЛК 2 шунтирует кнопку " пуск", что обеспечивает непрерывное электропитание катушки главного линейного контактopa (ЛК) после отпускания кнопки " пуск", при замыкании контакторов ЛК1 получают питание цепи блокировочного РБ и промежуточного РП реле, а также контактора ускорения КУ. В начальный момент времени после включения, пока ток в цепи ротора не достиг величи­ны токе срабатывания РT, катушки РБ и РП обесточены, а следовательно, отключена катушка КУ. Ток в цепи ротора достаточно быстро достигает величины тока срабатывания РT, которое своими контак­тами подключает катушку РЛ. Промежуточное реле срабатывает, подключая через контакты PП1 блокировочное реле РБ и одновременно отключается цепь КУ своим размыкающим контактом РП2. В результате срабатывания РБ замыкаются контакты РБ1 и РБ2, причем катушка РБ через РБ1 непрерывно получает питание до размыкания ЛК1 при нажатии кнопки " Стоп". По мере разгона ротора ток в его цепи снижается до величины тока отпускания РТ, которое размыкает цепь катушки PП. При этом размыкающий контакт РП2 возвращается в исходное состояние и подключает питание к катушке КУ (РБ2 замкнут). Контактор КУ срабатывает, замыкаются его контакты, шунтируя пусковое сопротивление и катушку токового реле. Возможность срабатывания РТ при перегрузках двигателя таким образом исключена. Отметим, что промежуточное реле РП введено в схему, так как разрывная мощность контактов РТ недостаточна для коммутации катушки КУ. Блокировочное реле РБ исключает возможность срабатывания КУ и начальный момент пуска до срабатывания РТ.

4.2. Расчет пускового сопротивления для асинхронного двигаткля с фазным ротором (УИРС)

При расчете пускового сопротивления будем иметь целью получение заданного начального пускового момента при одноступенча­том пуске (см.рис.6)

Исходными данными для расчета являются приведенные на за­водском щитке двигателя номинальные величины:

номинальная мощность Р_Н;

номинальная частота вращения n_Н.

Кроме того, заданы:

активное сопротивление ротора R_p

кратность максимального момента K_M=M_K/M_H

кратность пускового момента K_П=M_П/M_H

(по указания преподавателя).

Здесь М_К и М_П - соответственно максимальный и пусковой моменты.

Порядок расчета следующий.

1. Синхронная частота вращения n₁ определяется как бли­жайшее к величине n_Н значение из ряда синхронных частот:

n₁ = 60 f/p,

где f = 50 Гц частота сети,

р = (1, 2, 3, 4) - число пар полюсов.

2. Номинальное скольжение

Sn= (n₁- n_H)/ n₁

3. Используя приближенную формулу Клосса

M/M_K=2/(S/S_K+S_K/S)

подставив в нее значения S_H, M_H определим критическое скольжение для естественной механической характеристики:

4. Критическое скольжение пропорционально активному сопро­тивлению в цепи ротора, поэтому

где S_K1 - критическое скольжение для искусственной характеристи­

ки при введении в цепь ротора пускового сопротивления Rп,

причем максимальный момент M_K не зависит от сопротивления ротора и остается одинаковым для любой характеристики.

Отношение максимального момента к пусковому

М_К/М_П=К_М/К_П=К'

При пуске S = I. Тогда, используя формулу Клосса, определим

Знак (+) в выражении для соответствует нахождению пускового момента на устойчивой части характеристики, а знак (-) - на неустойчивой. При этом в первом случае > 1, т.е. максимальный момент достигается в режиме тормоза.

5. Пусковое сопротивление

R_П=R_P(α -1)=R_P(S_K1-S_K)/S_K

6. Абсолютное значение пускового момента

M_П=K_П*М_Н

Причем

М_Н = 9550 P_H/n_H

(Здесь Рн - в киловаттах.)

5. ПРОГРАММА РАБОТЫ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЕЕ ВЫПОЛНЕНИЮ

1 Ознакомиться с лабораторными установками, определив назначение каждого элемента силовых цепей и цепей управления.

2. Осуществить пуск и остановку двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением.

3. Осуществить пуск и остановку асинхронного двигателя с фазным ротором.

Перед запуском двигателей необходимо уяснить порядок дейст­вии оператора при подключении напряжения питания, пуске и остановке исследуемых объектов.

При работе с двигателем постоянного тока в цепь якоря не­обходимо включить предварительно рассчитанное пусковое сопротив­ление, при работе с асинхронным двигателем с фазным ротором предварительно рассчитанное пусковое сопротивление необходимо вклю­чить в цепь ротора.

В процессе пуска визуально зафиксировать броски тока, пока­зываемые амперметрами, включенными в цепи якоря или статора, при коммутациях секций пусковых сопротивлений. Для двигателя постоянного тока сравнить полученные значения с расчетными. Кроме того, для всех исследуемых установок при помощи ручных хронометров определить время от начала пуска, до моментов коммутаций в схемах, а также до окончания процесса пуска. Полученные данные привести в отчете.

6. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

В отчете по настоящей лабораторной работе необходимо при­вести следующее.

1. Цель работы.

2. Программу работы.

3. Схемы лабораторных установок и описание их работы.

4. Назначение и описание принципов действия релейно-контакторной аппаратуры, используемой в лабораторных установках.

5. Примеры расчета пусковых сопротивлений (по указанию преподавателя).

6. Заключение, указав в нем назначение и область применения систем автоматизированного пуска электродвигателей, достоинства и недостатки исследуемых схем.