Режимы работы двигателей в электроприводах».

Лабораторная работа

Группа: 1242

Исполнители: Воробьев А.В, Выдрин И.В., Кочнев В.А., Куклин Р.В.

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ.

Исследование процессов нагрева электродвигателей постоянного тока при длительной, кратковременной и повторно-кратковременной работе. Определение установившегося напряжения перегрева 0_уст и постоянной времени нагрева Т_н.

2. ПРОГРАММА РАБОТЫ.

1. Ознакомиться с лабораторной установкой, записать паспортные данные электрических машин и измерительных приборов.

2. Записать показания милливольтметров.

3. Определить по кривым нагрева температуру перегрева 0уст и постоянную времени нагрева Th для длительного режима.

4. Составить отчёт, сделать заключение о проделанной работе.

3. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ.

В соответствии с условиями нагрева двигателя различают три основных режима: длительный, кратковременный и повторно-кратковременный. На рис 1 в одних осях координат изображены нагрузочные диаграммы P = f(t) и кривые нагрева © = f(t) двигателя. Для сравнения характера нагрева во всех режимах принято одно и то же значение развиваемой двигателем мощности.

Длительный режим (SI). Эго режим, при котором двигатель работает под нагрузкой в течение времени, достаточного для нагрева его до установившейся температуры.

Кратковременный номинальный режим (S2), В этом режиме двигатель, работая под нагрузкой, не успевает нагреться до установившейся температуры, а и течение следующей затем паузы остывает до температуры окружающей среды. Стандартные длительности рабочих периодов составляют 15, 30, 60 и 90 мин.

Повторно-кратковременный номинальный режим (S3). Это режим, состоящий из чередующихся кратковременных рабочих периодов и пауз причём за время работы двигатель не успевает нагреться до установившейся температуры, а за время работы двигатель не успевает остыть до температуры окружающей среды. Этот режим характеризуется относительной продолжительностью включения - отношением продолжительности рабочего периода t_раб ко времени цикла t_ц, выражаемой в относительных единицах (е) или процентах (ПВ):

Стандартными значениями относительной продолжительности включения ПВ являются 15, 25, 40 и 60%.

где т - перегрев (превышение температуры двигателя над температурой окружающей среды), т_у - установившаяся температура нагрева, T_н=С/А постоянная времени нагрева, где С - теплоёмкость двигателя; А - теплоотдача двигателя.

Постоянная времени нагрева может быть определена опытным путём На практике часто используется метод трёх температур, так как для применения его достаточно части температурной кривой

рис.2. Кривая нагрева двигателя.

На кривой нагрева надо взять три точки т₁, т₂, т₃ через одинаковые промежутки времени лt. Постоянная времени нагрева определяется выражением:

4. ЛАБОРАТОРНАЯ УСТАНОВКА.

Лабораторная установка для исследования тепловых переходных процессов состоит из трёх идентичных электромашинных агрегатов MI-Gl, M2-G2, МЗ- G3. исполнительный двигатель агрегата - двигатель постоянного тока независимого возбуждения, нагрузочная машина - синхронный генератор с возбуждением от постоянных магнитов. К каждому из синхронных генераторов через неуправляемый выпрямитель VD7 - VD24 подключена одинаковая активная нагрузка R3 - R5. О работе генераторов сигнализируют лампы HLl- HL3. Двигатели постоянного тока получают питание от трехфазного выпрямителя VDl IVD6. Двигатель длительного режима работы Ml подключен к выпрямителю постоянно, а кратковременного - М2 и повторно-кратковременного - М3 режимов включаются контакторами КМ4 и КМ6 по программе KT и релейной схемой управления.

На корпусе каждого двигателя закреплена термопара. Э.Д.С. термопары, пропорциональна температуре корпуса двигателя, измеряется тремя милливольтметрами.

5. ЗАПИСЬ КРИВЫХ НАГРЕВА.

Для записи кривых нагрева двигателей необходимо включить автоматические выключатели QFi, QF2, QF3. Нажатием кнопки SB2 запустить двигатели. После получения всех необходимых показаний (требуется 40 - 60 минут) кнопкой SBi остановить двигатели. Выключить автоматические выключатели QFi, QF2, QF3. По полученным результатам определить Uycr и Th. Записать уравнение нагрева двигателя.

6. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ.

По полученным значениям напряжений на трёх режимах следует заполнить таблицу результатов и построить графики U = f(t) для трёх режимов. Сделать выводы о соответствии полученных кривых нагрева двигателей с основными положениями теории тепловых переходных процессов в электроприводах.