Методическое пособие 469

13.Что такое перегрузочная способность АД и какова ее зависимость от напряжения питания?

14.Что такое кратность начального пускового момента и каковой она бывает у двигателей общего применения?

15.Каково обычно отношение пускового тока к номинальному у двигателей общего применения?

16.Почему невыгодна работа АД при недогрузке?

17.Какие характеристики асинхронного двигателя называют рабочими?

18.Как выглядит энергетическая диаграмма АД?

19.Для чего используется схема замещения АД?

20.Как определить ток короткого замыкания АД?

8.5. Лабораторная работа № 5 Исследование сельсинов

8.5.1. Цель работы

Цельюработы является изучение конструкций ипринципа действия сельсинов, исследованиехарактеристиксельсинов и систем синхронной связи наихоснове.

8.5.2. Описаниелабораторной установки

Установка содержит лабораторный стенд и два бесконтактных однофазных сельсина. На статоре каждого сельсина укреплен лимб с делениями. На валу каждого сельсина установлены шкив и стрелка для измерения положения. На одном из сельсинов установлен механический тормоз.

Трехфазная и однофазная обмотки каждого сельсина соединены с гнездами на лицевой панели стенда. К гнездам на стенде также подводится однофазное переменное напряжение 110 В и трехфазное напряжение величиной 27 В. Подача напряжения на данные гнезда обеспечивается тумблером, расположенным в левой части стенда.

161

В стенде имеются нагрузочные резисторы. Измерения осуществляются спомощьюдвухканального осциллографа.

8.5.3. Предварительноезадание

Изучить назначение, варианты конструкции и схемы включения сельсинов. Изучить устройство лабораторной установки.

8.5.4.Рабочеезадание

8.5.4.1.Исследованиесельсинав режимефазовращателя

Подключить трехфазную обмотку одного из сельсинов к источнику трехфазного напряжения. Первым каналом осциллографа измерять напряжение питания, вторым каналом – напряжение однофазной обмотки. Снять зависимость сдвига фаз между осциллографируемыми напряжениями от угла поворота ротора .

Угол изменять от 0 до 360 через каждые30 . Построить графикзависимости =f( ).

8.5.4.2. Исследование сельсина в трансформаторном режиме

Подключить однофазную обмоткуодного из сельсинов к источнику однофазного напряжения. Первый канал осциллографа подключить к однофазной обмотке, второй канал – к любым двум выводам трехфазной обмотки. Снять зависимость амплитуды линейного напряжения трехфазной обмотки Umл отугла .

Угол изменять от 0 до 360 через каждые30 . Построить графикзависимости Umл от .

162

8.5.4.3. Исследованиеиндикаторной системы синхронной связи

Собрать схему в соответствии с рис. 7.2. После проверки схемы преподавателем включить напряжениепитания и убедиться в работоспособности системы, поворачивая за шкив ротор одного из сельсинов.

Затормозить ротор одного из сельсинов. На шкиве другого сельсина закрепить нить для подвешивания груза. Снять зависимость синхронизирующего момента системы Мс от угла рассогласования , подвешивая к нити грузы разного веса Рг. результаты измерения занести втабл. 8.3.

Таблица8.3

, град

Рг, г

Мс, Нм

Рассчитать Мс, учитывая, что радиус шкива 2 см. Построить график Мс = f( ). Определить по графику удельный синхронизирующиймомент.

8.5.4.4. Исследованиетрансформаторной системы синхронной связи

Собрать схему в соответствии с рис. 7.3, используя в качестве СД сельсин с тормозом. Первый канал осциллографа подключить к однофазной обмотке СД, а второй – к однофазной обмоткеСП. Затормозитьротор СД.

Снять зависимость амплитуды напряжения однофазной обмотки Umу от угла рассогласования . Угол изменять от 0 до 360 через каждые30 .

Зарисовать исследуемую схему. Построить график Umу=f( ). По данномуграфикуопределить крутизнуSТ.

163

8.5.4.5.Оформитьотчет по работеи подготовиться

кзащите

Отчет должен содержать название и цель работы, схемы опытов, таблицы опытных данных, графики полученных характеристик, выводы о соответствии экспериментальных данных и теоретических сведений.

8.5.5.Контрольныевопросы

1.Конструкции контактныхи бесконтактных сельсинов.

2.Схемы включения и характеристики сельсинов при их использованиив качестведатчиковположения.

3.Принцип действия индикаторной системы синхронной

связи.

4.Схема и принцип действия трансформаторной системы синхронной связи.

5.Погрешности сельсинов.

8.6.Лабораторнаяработа№6

Исследованиевращающихсятрансформаторов

8.6.1. Цель работы

Цельюработы является изучение конструкций и схем включениявращающихся трансформаторов(ВТ), исследованиеих характеристик.

8.6.2.Описаниелабораторного стенда

Кгнездам на лицевой панели стенда подведено двухфазное напряжение, описываемое выражением (7.15). Подача напряжения осуществляется переключателем Q1.

Вал роторавращающегося трансформатора, размещенного

вкорпусе стенда,выведенналицевую панель стендаи снабжен

164

стрелкой. Ссоответствующими гнездами налицевойпанели стенда соединены выводыобмотокВТ, атакжевыводы конденсатора

Си сопротивлений R1, R2.

8.6.3.Предварительноезадание

Изучить назначение, варианты конструкции и схемы включения ВТ. Изучить устройство лабораторного стенда.

8.6.4.Рабочеезадание

8.6.4.1.Собрать схему синусного ВТ без симметрирования (рис. 7.5). Первым каналом осциллографа измерять питающее напряжение, вторым – выходное. Снять зависимость амплитуды вы-

ходного напряжения Umв от угла поворота на холостом ходу и с нагрузкой. В качественагрузки использовать сопротивлениеR1.

В схемеснагрузкойизмерять такжефазовую погрешность. При холостом ходе угол изменять от 0 до 90 через 15 , а от 90 до 360 через 30 . При нагрузке изменять от 0 до 90

через 15 .

8.6.4.2. Собрать схему синусного ВТ с первичным симметрированием (рис. 7.7). Снять зависимость амплитуды выходного напряжения Umв от угла при холостом ходе и при наличии нагрузки. Измерять также фазовую погрешность в схеме с нагрузкой. Угол изменятьот 0 до 90 через 15 .

8.6.4.3. Собрать схему линейного ВТ с первичным симметрированием (рис. 7.8). Снять зависимость амплитуды напряжения нагрузки Umв от угла . Угол изменять от 0 до 360 через каждые30 .

8.6.4.4. Собрать схему фазовращателя с двухфазным питанием (рис. 7.9, а). Осциллографировать одно из питающих напря-

165

жений и выходное напряжение. Снять зависимость сдвига фазы между питающим и выходным напряжениями от угла на холостом ходу и с нагрузкой. Угол изменять от 0 до 360 через каждые30 .

8.6.4.5. Собрать схему фазовращателя с однофазным питанием (рис. 7.9, б). Снять зависимость сдвига фазы между питающим ивыходнымнапряжениями от угла .

8.6.5. Требования котчету

Отчет должен содержать название и цель работы, схемы включения ВТ, таблицы экспериментальных данных, графики полученных зависимостей, выводы о соответствии теоретических и экспериментальных данных.

8.6.6.Контрольныевопросы

1.Конструкции вращающихся трансформаторов.

2.Схемы включения ВТи их характеристики.

3.Назначениеи способы симметрирования ВТ.

4.Погрешностивращающихся трансформаторов.

166

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Арменский Е.В. Электромашинные устройства автоматики: учеб. пособие для вузов / Е.В. Арменский, И.В. Кузи-

на, Г.Б. Фалк. – М.: Высш. шк., 1986. – 247 с.

2.Робототехника и гибкие автоматизированные производства: в 9 кн. Кн. 2: Приводы робототехнических систем / Ж.П. Ахромеев и др. – М.: Высш. шк., 1986. – 175 с.

3.Брускин Д.Э. Электрические машины: учебник для вузов / Д.Э. Брускин, А.Е. Захорович, В.С. Хвостов. –

М.: Высш. шк., 1979. Ч. 1, 2. – 288 с.

4.Механика промышленных роботов: в 3 кн. Кн. 3: Основы конструирования / под ред. К.В. Фролова, Е.И. Во-

робьева. – М.: Высш. шк., 1989. – 383 с.

5.Ключев В.И. Теория электропривода: учебник для вузов / В.И. Ключев. – М.: Энергоатомиздат, 2001. – 714 с.

6.Москаленко В.В. Автоматизированный электропривод: учебник для вузов / В.В. Москаленко. – М.: Энергоатом-

издат, 1986. 416 с.

7.Онищенко Г.Б. Электрический привод: учебник для вузов / Г.Б. Онищенко. – М.: РАСХН, 2003. – 320 с.

8.Попов Е.П. Теория линейных систем автоматического регулирования и управления: учеб. пособие для вузов /

Е.П. Попов. – М.: Наука. 1989. – 304 с.

9.Сабинин Ю.А. Электромашинные устройства автоматики: учебник для вузов. – Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-

ние, 1988. – 408 с.

10.Сафонов Ю.М. Электроприводы промышленных роботов / Ю.М. Сафонов. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 176 с.

11.Чиликин М.Г. Общий курс электропривода: учебник для вузов / М.Г. Чиликин, А.С. Сандлер. – М.: Энергоатомиз-

дат, 1981. – 576 с.

12.Шенфельд Р. Автоматизированные электроприводы: пер с нем. / Р. Шенфельд, Э. Хайбигер. – Л.: Энергоатомиздат, 1985. – 464 с.

13.Юревич Е.И. Основы робототехники / Е.И. Юревич.

–Л.: Машиностроение. 1985. - 271 c.

167

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение…………………………………………………………... 3

1.Общие сведения об электрических машинах………….. 4

1.1.Классификация электрических машин…………….. 4

1.2.Номинальные данные электрических машин……... 5

2.2.Моменты и силы в электроприводе, режимы работы двигателя…………………………………………………….. 10

2.3.Классификация электроприводов. Принципы управления…………………………………………………... 18

2.4.Основные показатели электроприводов………….... 32

возбуждения…………………………………………………. 64

4.3.1.Общие положения……………………………... 64

4.3.2.Естественные статические характеристики двигателя независимого возбуждения……………………. 66

4.3.3.Рабочие характеристики двигателя независимого возбуждения………………………………………………… 68

4.3.4.Искусственные статические характеристики

ирежимы работы двигателя……………………………….. 69

4.3.5.Двигатель независимого возбуждения как объект управления………………………………………….. 76

4.3.6.Механические переходные процессы в при-

воде с двигателем независимого возбуждения…………… 80

168

4.4.Двигатели постоянного тока последовательного возбуждения…………………………………………………. 84

4.5.Двигателипостоянного токасмешанного возбуждения.. 87

4.6.Универсальные коллекторные двигатели………….. 88

6.Асинхронные двигатели…………………………………. 103

6.1.Устройство и принцип действия асинхронных двигателей………………………………………………….... 103

6.2.Энергетическая диаграмма асинхронной машины... 104

6.3.Схема замещения асинхронной машины…………... 106

6.4.Механическая и электромеханические характеристики асинхронного двигателя……………………………………. 108

6.5.Рабочие характеристики асинхронного двигателя... 110

6.6.Устойчивость работы асинхронного двигателя….... 111

7.1.Конструкции вращающихся трансформаторов

исельсинов………………………………………………….. 116

7.2.Схемы включения сельсинов……………………….. 120

7.3.Схемы включения вращающихся трансформаторов.. 123 8. Лабораторный практикум……………………………….. 131

8.1.Лабораторная работа № 1

Исследование двигателя постоянного тока……………….. 131 8.2. Лабораторная работа № 2

Исследование тиристорного преобразователя……………. 137 8.3. Лабораторная работа № 3

Исследование системы тиристорный преобразовательдвигатель…………………………………………………….. 152

169

8.4. Лабораторная работа № 4 Исследование асинхронного двигателя…………………... 155

8.5. Лабораторная работа № 5 Исследование сельсинов…………………………………… 161

8.6. Лабораторная работа № 6 Исследование вращающихся трансформаторов……………. 164

Библиографический список………………………………... 167

170