Мета лабораторних робіт та загальні положення

Мета лабораторних робіт та загальні положення

Мета лабораторних робіт - придбання практичних навичок у проведенні експериментів та обробці їхніх результатів при дослідженні усталених та перехідних режимів систем електроприводу і їх елементів.

Лабораторні роботи виконуються як на навчально-дослiдницьких стендах, так і на персональних комп’ютерах.

Стенд складається з робочого стола, що має дві панелі - управління та індикаційну, досліджуваної та допоміжних машин, перетворювачів, апаратів управління, вимірювання та захисту. Зміни у схемах та параметрах, що необхідні, виконуються за допомогою апаратів, що встановлені на панелі управління. На iндикацiйнiй панелі розміщена принципова схема. Світлова індикація та вимірювальні прибори індикаційної панелі дозволяють одержати необхідну інформацію щодо стану та режиму роботи досліджуваної системи.

Підготовка до виконання лабораторних робіт

При підготовці до лабораторної роботи необхідно:

- ознайомитись зі стендом та змістом методичних вказівок до виконання роботи;

- виконати необхідні розрахунки і побудувати характеристики та графіки згідно з заданим варіантом;

- підготувати протокол, у котрому мають бути представлені схеми, розрахунки та графіки.

При виконанні лабораторних робот слід додержуватися такої послідовності:

- ознайомитися з електрообладнанням стенда, розміщенням на пульті апаратів управління, вимірювань та захисту;

- при виконанні роботи на комп’ютері ознайомитися зі схемою моделі, чи правилами програмування обладнання, що досліджується;

- з’ясувати послідовність перемикань та інших операцій за допомогою яких створюється потрібна схема або режим роботи системи;

- зняти та побудувати потрібні характеристики та осцилограми відповідно до завдання. Експериментальні характеристики на стендах знімати по 5...8 точках, після чого провести порівняння із розрахованими теоретично;

Лабораторну роботу завершує оформлення протоколу, в якому мають бути подані:

- мета виконання роботи та дані варіанта завдання;

- специфікація основного електрообладнання;

- таблиці експериментальних та розрахункових даних;

- графіки із необхідними поясненнями та підписами (рекомендується графіки, що одержані експериментально та розрахунково, будувати з однаковим масштабом та розташовувати в одній системі координат для зручного порівняння);

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ВИКОНАННЯ ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ

Дослідження механічних перехідних процесів в електроприводі підйомної лебідки

Мета роботи: отримання навиків розрахунку і дослідження механічних перехідних процесів, оцінка впливу на їх характер електромеханічних параметрів електроприводу.

1. Розрахувати статичні характеристики двигуна і механізму.

2. Розрахувати механічні перехідні процеси електроприводу механізму підйому вантажної лебідки.

4. Проаналізувати характер розрахованих перехідних процесів.

Методичні вказівки до виконання експериментальної частини роботи

Дослідження перехідних процесів виконують на комп’ютерній моделі (рис. 1.2) у середовищі Simulink.

Рисунок 1.2 – Схема моделі для дослідження перехідних процесів

У блоки моделі необхідно ввести розраховані значення швидкості холостого ходу двигуна ω0, статичного моменту Мс, значення величини 1/J, модуля жорсткості механічної характеристики двигуна b.

Виконавши розрахунок перехідних процесів на моделі намалювати з екрану віртуального осцилографа залежності швидкості і моменту двигуна від часу. Порівняти початкові і усталені значення цих величин з розрахованими на статичних характеристиках. Встановити тривалість перехідного процесу, порівняти її з електромеханічною сталою часу.

Проаналізувати характер розрахованих перехідних процесів. Оформити звіт.

Мета роботи: отримання навичок розрахунку і експериментального дослідження статичних характеристик двигуна постійного струму з незалежним збудженням (ДПС НЗ) в системі електроприводу „генератор – двигун” (Г-Д).

Розрахувати, зняти експериментально та побудувати такі електромеханічні характеристики:

- природну (на обмотках якоря і збудження двигуна номінальні напруги)

- основну (струми збудження генератора та двигуна дорівнюють номінальним, ЕРС генератора номінальна, магнітний потік двигуна номінальний);

- при управленні кутовою швидкістю униз від основної (ЕРС генератора менша за номінальну, магнітний потік двигуна номінальний), завчасно знайшовши струм збудження генератора, при якому характеристика пройде крізь задану точку (див. варіант завдання у табл. 2.1);

- при управленні кутовою швидкістю вверх від основної (ЕРС генератора номінальна, магнітний потік двигуна менший за номінальний), завчасно знайшовши струм збудження двигуна, при якому характеристика пройде крізь задану точку (див. варіант завдання у табл. 2.2);

При розрахунках використовувати технічні дані та характеристику холостого ходу машин (табл. 2.3, 2.4).

Таблиця 2.1 – Варіанти завдань для побудови електромеханічної характеристики при регулюванні швидкості вниз від основної

Таблиця 2.2 – Варіанти завдань для побудови електромеханічної характеристики при регулюванні швидкості вверх від основної

Таблиця 2.3 – Технічні дані електричних машин

Таблиця 2.4 – Характеристика холостого ходу генератора i двигуна

Розрахувати, зняти та побудувати механiчнi характеристики

- реостатну у 1,2 i 4 квадрантах при заданому опорi кола ротора (варіанти завдання у табл. 3.1).

Зняти та побудувати характеристику динамічного гальмування (варіанти у табл. 3.2).

Технічні дані асинхронного двигуна типу МТ-111-6 та навантажувальної машини типу ПНФ-68 наведенi у табл. 3.3 та 3.4 відповідно.

Таблиця 3.1 – Дані варіанту завдання для рушійного режиму

Таблиця 3.2 – Дані варіанту завдання для режиму динамічного гальмування

Таблиця 3.3 – Технічні дані асинхронного двигуна

Таблиця 3.4 – Технічні дані навантажувальної машини

- Дослідження на моделі динамічної механічної характеристики двигуна у системі ТП-Д;

- дослідження на моделі нереверсивної системи ТП-Д графіків залежностей у часі вихідної напруги тиристорного перетворювача і струму якоря двигуна при різних кутах керування тиристорами і значеннях індуктивності згладжувального реактора;

- дослідження на моделі реверсивної системи ТП-Д графіків залежностей у часі вихідної напруги тиристорного перетворювача і струму якоря двигуна, а також графіків зміни у часі швидкості і струму при пуску двигуна.

- Задання параметрів розгону і гальмування двигуна, дослідження роботи системи ТПН-АД при управлінні від комп’ютерного віртуального пульта керування;

- дослідження графіків залежностей у часі кута керування тиристорів і струму статора двигуна.

- Дослідження роботи системи ПЧ-АД при управлінні від допоміжної клавіатури;

- Задання часу розгону і гальмування двигуна, дослідження роботи системи ПЧ-АД при управлінні від комп’ютерного віртуального пульта керування;

- Дослідження роботи системи ПЧ-АД при формуванні сигналу «ПУСК» від допоміжної клавіатури, а сигналу управління швидкістю – через аналоговий вхід.

Управління пуском і гальмуванням двигунів постійного і змінного струму|току| у функції часу

Мета роботи: Набуття практичних навичок розробки і налагоджування схем керування пуском і гальмуванням двигунів постійного і змінного струмів.

Завдання управління. Здійснити автоматичне управління пуском двигуна постійного струму незалежного збудження або асинхронного двигуна з фазним ротором з послідовним шунтуванням двох ступенів додаткових опорів в ланцюзі ротора через задані інтервали часу. Для зупинки двигуна використовувати протягом заданого часу режим динамічного гальмування з одним ступенем додаткового опору.

Перед запуском двигуна уручну включають автоматичний вимикач QF1. Пуск будь-якого з двигунів здійснюється включенням контактора КМ1. При цьому зачинається розгін двигуна з введеними в ланцюг обмотки ротора двома ступенями додаткового резистора: R1, R2. Через заданий час контактом контактора КМ2 шунтується перший ступінь додаткового резистора, а потім, також через заданий час, контактом контактора КМ3 шунтується другий ступінь R2. Для динамічного гальмування розмиканням контакту КМ1 обмотка якоря двигуна постійного струму (рис. 7.1, а) відключається від мережі постійного струму, а обмотка статора асинхронного двигуна з фазним ротором відключається від мережі змінного струму (рис. 7.1, б). Контактом КМ4 обмотка якоря двигуна постійного струму замикається на додатковий резистор R3, а обмотка статора асинхронного двигуна з фазним ротором через додатковий резистор R3 підключається в мережу постійного струму. Через заданий інтервал часу контакт КМ4 розмикається, і режим гальмування закінчується.

Входи: I1 – контроль стану кнопки пуску двигуна; I2 – контроль стану кнопки гальмування двигуна.

Выходы: Q1- Q4 – включение и отключение контакторов КМ1 – КМ4.

Реле времени: Т01, Т02 определяют выдержки времени при работе двигателя с введенными в цепь обмотки ротора ступенями добавочного резистора; Т03 – формирует выдержку времени при торможении двигателя.

Схема з’єднань (програма управління, рис. 7.3).

Натискання кнопки SB1 приводить до замикання контакту I01 в схемі з'єднань і установці в одиничний стан котушки вихідного реле Q01 (рядок 1 схеми). Це відповідає замиканню контакту Q1 (рис. 7.2), подачі напруги на котушку КМ1, включенню цього контактора і початку розгону двигуна. Замикання контакту Q01 (рядок 3 на рис. 7.3) запускає відлік витримки часу першого реле Т01.

Після закінчення витримки часу замикається контакт Т0Q1 (рядок 4), який забезпечує перехід в одиничний стан виходу Q2, тобто замикання цього контакту (рис. 7.2), включення контактора КМ2 і шунтування першого ступеня додаткового резистора. Замикання контакту Q02 (рядок 5) запускає відлік витримки часу другого реле Т02. Після закінчення витримки часу замикається контакт Т02Q1 (рядок 6), який забезпечує перехід в одиничний стан виходу Q3, тобто замикання цього контакту (рис. 7.2), включення контактора КМ3 і шунтування другого ступеня додаткового резистора. Для переводу двигуна в режим гальмування натисненням кнопки SB2 замикають контакти I02 в схемі з'єднань. Замикання контакту I02 в рядку 2 схеми приводить до установки в нульовий стан котушки вихідного реле Q01, тобто розмиканню контакту Q1 і відключенню контактора КМ1. Замикання контакту I02 в рядку 10 схем запускає реле часу Т03, який замикає свій контакт Т03Q1 в рядку 11 схем і переводить в одиничний стан вихід реле Q4, що забезпечує включення контактора КМ4. Після закінчення витримки часу контакт Т03Q1 розмикається і контактор КМ4 відключається. Для скидання реле часу і підготовки схеми до нового циклу роботи використовуються контакти Q01| в рядках 7-9 схем.

У програмі EASY-SOFT в режимі Схема з'єднань зібрати схему, представлену на рис. 7.3. Встановити витримку часу на замикання контакту реле Т01 3 с, а реле Т02 – 2 с. Реле Т03 налаштувати на одиничний імпульс тривалістю 4 с. Перейти в режим Імітація. У панелі інструментів у вкладці Принцип роботи I/R встановити контакти безфіксації I1 як той, що замикає, а I2 - що розмикає. Клацанням по кнопці Показання вибрати в меню, що відкрилося, вивід на індикацію виходів реле (Q). Відкрити вкладку Входи I і включити виконання режиму Імітація. Клацнувши по зображенню контакту I1, у вкладці Входи I, спостерігати в панелі властивостей послідовність зміни станів виходів Q1 Q2, Q3, які відповідають включенню контакторів КМ1, КМ2, КМ3. Клацнувши по зображенню контакту I2 спостерігати в панелі властивостей відключення виходів Q1 Q2, Q3 і включення протягом 4 з виходу Q4 з подальшим відключенням.

Перейти в режим Комунікація. Перенести програму з комп'ютера в програмоване реле. Встановити реле на панель управління лабораторного стенду і підключити його відповідно до схеми, змальованої на рис. 7.2. Опори резисторів R1, R2, R3 встановити відповідно до вказівки керівника занять. Перевести реле в режим RUN, і, натиснувши кнопку SB1, спостерігати послідовність включення контакторів, а по приладах, встановлених на стенді, фіксувати значення кутової швидкості і струму ротора двигуна, при яких відбувається перемикання ступенів додаткового резистора. Натиснувши кнопку SB2 спостерігати процес гальмування двигуна, зафіксувавши по приладу значення його кутової швидкості у момент відключення контактора КМ4. Для забезпечення однакових кидків струму під час перемикання ступенів провести уручну за допомогою кнопок на передній панелі реле додаткове налаштовування витримок часу реле часу Т01, Т02. Для забезпечення відключення контактора КМ4 при повній зупинці двигуна виконати додаткове налаштовування витримки часу реле Т03. Після налаштовування реле часу повторити процес пуску і гальмування двигуна.

Розрахувати коефіцієнти посилення і сталі часу регуляторів при настроюванні контурів регулювання струму і швидкості на модульний оптимум і по настроюванню контуру швидкості на симетричний оптимум.

Розрахувати статичне падіння швидкості двигуна при номінальному навантаженні в разі застосування П-регулятора швидкості.

Провести на моделі дослідження перехідних процесів в системі при застосуванні П- і ПІ-регуляторів швидкості без фільтру і при наявності фільтру на вході системи.

Виконати оцінку статичного перепаду швидкості при зміні навантаження і якості перехідних процесів при пуску і зміні навантаження.

для бакалаврів спеціальності 6.090603 – „ Електротехніка”

Мета лабораторних робіт та загальні положення

Лабораторні роботи виконуються як на навчально-дослiдницьких стендах, так і на персональних комп’ютерах.

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: