Лабор.раб.2

1
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2.
ИССЛЕДОВАНИЕ СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИМ
ТОРМОЖЕНИЕМ ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА
1.ЦЕЛИ РАБОТЫ:
1.Закрепление теоретических знаний по разделу «Разомкнутые системы
автоматизированного управления электроприводами»;
2.Изучение схемы управления динамическим торможением электродвигателя
постоянного тока;
3.Настройка элементов схемы управления в функции ЭДС якоря;
4.Экспериментальное определение
параметров процесса торможения
электродвигателя;
5.Формирование навыков сборки релейно – контакторных электрических схем
автоматизированного управления и проведению электрических измерений;
6.Формирование навыков составления временных диаграмм работы схем
управления.
2.КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
2.1.Динамическое торможение двигателей постоянного тока с независимым
возбуждением осуществляется переключением обмотки якоря M от питающей
сети с напряжением Uя на тормозной резистор Rт. Обмотка возбуждения LM
остается подключенной к источнику питания Uв и обеспечивает наличие в
машине магнитного потока. Под действием ЭДС Е ток якоря Iя меняет
направление. При этом меняет направление момент Мт , оказывая тормозящее
воздействие на якорь двигателя (Рис.2.1).
Iя
Rт
Е
S
М
+ Uя
S

– Uя
LM
–
+
MТ
Uв
Рис.2.1. Схема перевода ДПТ в режим торможения переключателем S.
2.2.Автоматизация процесса перевода двигателя в тормозной режим
заключается в переключении якоря на тормозной резистор при окончании
движения. При остановке двигателя после торможения схема должна вернуться
2
в исходное состояние. Управление торможением может быть реализовано в
функциях времени, ЭДС якоря, скорости и других параметров.
2.3.Схема лабораторной работы представлена на Рис.2.2. Схема обеспечивает
одноступенчатый реостатный пуск ДПТ в функции времени и динамическое
торможение в функции ЭДС якоря.
Часть схемы, обеспечивающая
пуск, является повторением схемы
лабораторной работы №1. Функционирование элементов схемы описано в
методических указаниях к этой работе.
Режим торможения реализуется с помощью контактора КМ3.
При остановке движения кнопкой «стоп» выключаются КМ1, КТ1,
размыкается КТ1.2, что ведет к выключению КМ2.
Замкнувшийся контакт КМ1.4 подключает к якорю катушку контактора КМ3.
Во вращающемся по инерции якоре действует ЭДС, которая создает ток в этой
катушке.
Контактор КМ3 включается, замыкается контакт КМ3.1, якорь соединяется с
резистором R2, который используется как для пуска, так и для торможения. .
Замедление двигателя ведет к уменьшению ЭДС и тормозного момента. При
скорости, близкой к остановке, КМ3 выключается, и схема приходит в
исходное состояние.
«пуск»
«стоп»
а)
SB1
SB0
КМ1
SB2
А
N
КТ1
KM1.5
КМ1.2
КТ1.2
КМ2
КМ3.1
Л
б)
ЛТ
Т
R2
А
Я
Д
+
М
–
КМ1.1
КМ2.1
КМ1.4
КМ3
Рис 2.2. Принципиальная схема пуска и торможения ДПТ
3.ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ
3.1.Лабораторная работа проводится на том же стендовом оборудовании, что и
лабораторная работа №1 «Исследование схемы управления реостатным пуском
3
ДПТ в функции времени». Перед началом работы необходимо выполнить
соединение цепей генераторной установки и обмоток исследуемого двигателя.
В качестве источника постоянного тока в работе используется генератор,
приводимый во вращение асинхронным двигателем.
Обмотки асинхронного двигателя, генератора и запускаемого двигателя
постоянного тока выведены на клеммную панель №9 коммутационного стенда
А2.
3.2.Асинхронный двигатель подключается к напряжению сети на
коммутационном стенде (соединение выводов А, В, С на панели №3 с
выводами С1, С2, С3 на панели №9).
Схемы генератора и ДПТ выполняются соединением клемм панели №9.
Регулирование напряжения генератора осуществляется реостатом R1, который
подключается к клеммам «ОВ ГПТ» на измерительном стенде А1. Цепи якоря и
обмотки возбуждения ДПТ коммутируются перемычками «I» , «I*» и «ОВ
ДПТ» на измерительном стенде А1.
Схема указанных соединений приведена на рис. 2.3.
3.3.Управление схемой пуска ДПТ осуществляется кнопками «Пуск» и «Стоп»,
расположенными на приборном стенде. Выводы кнопок соединены с клеммами
SB1, SB0, SB2 на коммутационной панели №9. Пусковой резистор находится
в корпусе измерительного стенда.
А2
№9
№3
А
В
С1
С2
С3
Я Д
Д2
С2
Ш1
Ш
Д2
С2
Ш1
Я
U
ОВ
ДПТ
Ш
С
Д
Ш1 Ш2
SS
R1
A1
ОВ
ГПТ
ГПТ
I*
I
Рис.2.3. Схема подключений обмоток двигателей и генератора
А1 – измерительный стенд; А2 – коммутационный стенд
4
4.ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
4.1.Выполнить соединения по схеме рис.2.3.
Собрать схему управления по рис.2.2 а.
Цепь якоря (Рис. 2.2б) собирается путем подключения контактов КМ1.1 к
клеммам «Л» и «ЛТ», КМ2.1 к клеммам «ЛТ» и «Я», КМ3.1 к клеммам «ЛТ» и
«Т» на коммутационной панели №9.
Цепь КМ1.4, КМ3 соединяется с клеммами «Я» и «Д».
Представить схемы преподавателю для проверки.
Установить временной интервал Δt на реле КТ по указанию преподавателя.
4.2.Установить тумблеры приборного стенда 2,3,5,7,8 во включенное
состояние. Тумблером 12 включить питание стенда. Включить измеритель
частоты вращения двигателя «Темп». По показаниям соответствующих
приборов убедиться в наличии напряжения Uв и тока возбуждения Iв ДПТ.
4.3.Включить генераторную установку. Реостатом R отрегулировать
напряжение генератора Uг = 230 В.
4.4.Кнопкой «Пуск» осуществить включение ДПТ.
При достижении установившегося режима работы двигателя снять показания
приборов для параметров, указанных в таблице.
4.5.Нажатием кнопки «стоп» перевести двигатель в тормозной режим.
Зафиксировать параметры, указанные в таблице. Записываются значения
напряжения и тока, действующие в первый момент после нажатия кнопки
«стоп».
4.6.Повторить пуск двигателя. В установившемся режиме выключить тумблер 5
на панели измерительного стенда, что будет соответствовать увеличению
сопротивления тормозного резистора.
Выполнить торможение двигателя как указано в п.4.5.
4.7.Построить временные диаграммы работы электрических аппаратов схемы
управления.
5.СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА
5.1.Отчет по лабораторной работе должен содержать: указание целей работы
и выводы об их достижении; перечень использованного оборудования; схему
экспериментов; таблицы с результатами измерений; временные диаграммы;
ответы на контрольные вопросы.
6.ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
6.1.Почему при переводе двигателя в тормозной режим меняет направление ток
якоря?
6.2.Почему при отключении якоря двигателя от линии питания его обмотка
возбуждения должна остаться подключенной к источнику?
6.3.Каково назначение резисторов R1 и R2 в схеме лабораторной работы?
5
6.4.Как зависит время торможения от величины сопротивления тормозного
резистора?
6.5.Какое изменение необходимо ввести в схему, чтобы исключить задание
пуска при тормозном режиме работы двигателя?
6.6. Что произойдет при обрыве цепи между клеммой «Я» и контактами КМ1.4
и КМ2.1?
6.7. Что произойдет при обрыве цепи между клеммой «Я» и контактом КМ1.4
при сохранении соединения между «Я» и КМ2.1?
6.8.Что произойдет при обрыве цепи между клеммой «Д» и амперметром?
6.9.Что произойдет при ошибочной замене нормально замкнутого контакта
КМ1.4 на нормально разомкнутый?
6.10.Какая неисправность присутствует в схеме, если при нажатии кнопки
«пуск» двигатель начинает работать, а при отпускании кнопки движение
прекращается?
7.ТАБЛИЦА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТОВ
Таблица 2.1.
№
ИЗМЕРЕНО
п.п.
U
I
t
n
В
А
сек
об ∕ мин
1
–
РЕЖИМ РАБОТЫ
Установившийся режим
2
–
3
–
Тормозной режим