Лабораторна робота №15
Тема: дослідження схеми керування чотирьохшвидкісного електродвигуна
Мета: наладка і дослідження типової схеми керування чотиришвидкісним електродвигуном.
Технічне забезпечення: ПЕОМ
Короткі теоретичні відомості
Регулювання швидкості обертання асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором здійснюється зміною числа полюсів магнітної системи машини шляхом перемикання обмоток статора.
Швидкість обертання магнітного поля:
де f – частота струму в ланцюзі статора; р – число пар полюсів машини.
де S – ковзання.
Промисловість випускає багатошвидкісні асинхронні електродвигуни, які можуть мати при перемиканні числа пар полюсів дві, три і чотири швидкості. Багатошвидкісні електродвигуни виконуються з короткозамкненим ротором.
Зміна числа пар полюсів електродвигуна досягається перемиканням обмотки статора, яка складається з окремих частин.
У
чотиришвидкісних електродвигунах у
пазах статора розміщені дві обмотки,
які відповідають різному числу полюсів,
кожна з яких допускає роботу електродвигуна
на двох швидкостях. Певну швидкість
створює то перша, то друга з цих обмоток
через
переключення на більше чи менше число
полюсів, тобто за схемами
тощо, де
- схеми з’єднання обмоток статора:
зірка, подвійна зірка, трикутник. При
переході від
до
електродвигун, як правило, працює в
режимі генераторного гальмування з
віддачею енергії в мережу.
Чотиришвидкісні електродвигуни, які випускає промисловість, мають такі синхронні швидкості обертання:
3000/1500/1000/500 об/хв;
3000/1500/750/375 об/хв;
1500/1000/750/500 об/хв;
1000/750/500/375 об/хв.
Багатошвидкісні асинхронні двигуни використовуються в металорізальних верстатах, підйомно-транспортних механізмах, насосах та інших механізмах, в яких плавність регулювання не є обов’язковою умовою, а механізм привода спрощується, оскільки для нього, не потрібні механічні регульовані передачі.
Схема керування таком двигуном включає досліджуваний двигун АД, автомат АВ і схему керування на змінному оперативному струмі. Контроль за напругою і струмом в обмотці статора здійснюється за допомогою вольтметра V і амперметра А.
На першу швидкість
двигун включається контактором С1 при
вмиканні в мережу першої обмотки статора,
з’єднаної трикутником
;
на другу швидкість – контактором С2 при
включені другої обмотки, з’єднаної
трикутником
;
на третю швидкість – контактором С3 при
включені першої обмотки, з’єднаної
подвійною зіркою
і
на четверту швидкість – контактором
С4 при включені другої обмотки, з’єднаної
подвійною зіркою
.
Для недопущення одночасного включення різних швидкостей в схемі передбачене комбіноване блокування – електричне і механічне. При включенні котушки С1 натисканням кнопки П1 розмикається ланцюг котушки С2. Блок-контакти С1 і С2 розмикають контакти в ланцюзі керування вмиканням на ІІІ, І, ІV швидкостях, і блок-контакти С3, С4 розмикають контакти в ланцюзі керування вмиканням на І і ІІ швидкостях.
Для прикладу прослідкуємо за порядком роботи схеми при включенні на ІІІ швидкість.
Натисканням пускової кнопки П3 включається котушка контактора С3 і розмикається коло вмикання на ІV швидкість контактором С3. Замикаються силові контакти С3 в першій обмотці статора; перша обмотка статора підключається до мережі, а пускова кнопка П3 шунтується блок-контактом С3.
Неможливість ввімкнення І і ІІ швидкостей забезпечується розмиканням блок-контакту С3.
Для перемикання працюючого двигуна з однієї швидкості на другу потрібно спочатку короткочасно натиснути кнопку “Стоп” С, а потім вже натиснути кнопку “Пуск” на нову швидкість.
Хід роботи
Запустити схему виконання роботи (рисунок 15.1).
Ознайомитись з апаратурою керування і виконати переключення швидкості оберту двигуна
По черзі перемикати швидкість оберту якоря двигуна Вивчити схему переключення обмоток і пояснити фізику процесів що відбуваються в двигуні
Рисунок 15.1 – Схема дослідження