IV. Изучение реверсивного магнитного пускателя

По стенду изучить элементы реверсивного магнитного пускателя и схему его включения. Перечертите схему в конспект. На схеме введите стандартные обозначения: Д – электродвигатель; S₁ – кнопка «Стоп»; S₂ – кнопка «Вперёд»; S₃ – кнопка «Назад»; Б_к1, Б_к2 – блокконтакты контакторов 1 и 2; ЭМ₁, ЭМ₂ – электромагниты контакторов; К₁, К₂ – дополнительные блокконтакты, исключающие замыкания в силовой цепи при случайном одновременном включении обоих контактов.

Изучив схему, установите соответствие основных её элементов и деталей установки. Подключите стенд к сети, испытайте его действие и проследите за реакцией контакторов в различных режимах.

В конспекте в произвольной форме отразите результаты испытаний.

Контрольные вопросы

1. Как располагаются выводы обмоток на клеммовой панели трёхфазного электродвигателя?

2. Как соединить обмотки двигателя в «звезду» и «треугольник»?

3. Какими способами можно определить нумерацию выводов обмоток двигателя?

4. Воспроизведите по памяти схему включения нереверсивного магнитного пускателя.

5. Опишите работу схемы нереверсивного магнитного пускателя и назначение отдельных элементов.

6. Назовите элементы реверсивного магнитного пускателя и опишите его работу.

Лабораторная работа № 11

Испытание генератра постоянного тока параллельного возбуждения

Цель работы: Изучение устройства и принципа работы генератора постоянного тока параллельного возбуждения. Снятие характеристик генератра: холостого хода, внешней, регулировочной.

Оборудование: генератор с приводом, вольтметр, амперметры, низкоомные раостаты.

Введение

Машина постоянного тока состоит неподвижного статора, на внутренней поверхности которого размещаются основные магнитные полюса, снабжённые катушками возбуждения. Ток, протекающий по этим катушкам, создаёт основной магнитный поток машины. Вращающаяся часть машины называется якорем. Якорь представляет собой цилиндр, на поверхности которого имеются пазы. В пазы укладывается обмотка якоря в виде секций, начала и конца которых соединены с коллектором. К коллектору вплотную примыкают щётки.

Машины постоянного тока обратимы, т.е. одна машина может работать и как двигатель и как генератор. Работа машины в качестве двигателя основана на принципе движения проводника с током в магнитном поле. В основу принципа работы генератора положен закон электромагнитной индукции, т.е. возникновении в проводнике ЭДС индукции в результате пересечения этим проводником силовых линий магнитного поля. Величина ЭДС, индуцируемая в одном проводнике якоря ₁ зависит от величины магнитного потока Ф и частоты вращения якоря n и определяется выражением:

,

где р – число пар полюсов машины.

Если обмотка якоря содержит W витков и состоит из 2а параллельных ветвей, то в каждой ветви будет активных проводников. Поскольку ЭДС якоря равна ЭДС параллельной ветви то ЭДС якоря (ЭДС генератра)  определится:

,

где – коэффициент, зависящий от конструкции машины.

Свойства машин постоянного тока в значительной степени зависит от способа их возбуждения. В зависимости от способа создания магнитного поля машины постоянного тока бывают трёх типов:

1. машины с полюсами из постоянных магнитов;

2. машины с независимым возбуждением;

3. машины с самовозбуждением, к которым относятся а) машины с параллельным возбуждением, б) машины с последовательным возбуждением, в) машины со смешанным возбуждением.

Для генератора с параллельным возбуждением напряжение на его выходе определяется выражением:

,

где: I_я – ток текущий по обмотке якоря; R_я – сопротивление обмотки якоря. Тогда ток в якоре определяется:

Выражение для тока в обмотке возбуждения имеет вид:

,

где: R_в – сопротивление цепи возбуждения генератора, которое состоит из сопротивления обмотки возбуждения r_в и сопротивления регулировочного реостата r_р:

.

Ток нагрузки I определяется по закону Ома:

где R – сопротивление нагрузки.

Зная ток нагрузки и ток возбуждения можно определить ток якоря:

.

П

Р_я

роцесс преобразования механической энергии в электрическую в генераторе постоянного тока с параллельным возбуждением иллюстрируется энергетической диаграммой, которая представлена на рис. 11.1. На диаграмме обозначены: Р₁ – механическая мощность, подводимая к генератору от первичного двигателя; – потери при холостом ходе, состоящие из механических потерь Р_мех и потерь в стали Р_ст; Р_эм – электромагнитная мощность; Р_я – потери в обмотке якоря; Р_в – потери в цепи возбуждения; Р₂ – полезная (отдаваемая в цепь нагрузки) мощность генератора.

Рис.11.1. Энергетическая диаграмма генератора постоянного тока с параллельным возбуждением

С учётом потерь коэффициент полезного действия генератора определяется выражениями:

,

где Р – сумма всех потерь.

Свойства любой электрической машины, в том числе и генератора постоянного тока, выясняются при помощи кривых, называемых характеристиками машины. К основным характеристикам машины постоянного тока относятся:

1. характеристика холостого хода;

2. внешняя (нагрузочная) характеристика;

3. регулировочная характеристика.