7.2 Исследование электродвигателя переменного тока Рабочее задание

1. Ознакомиться с лабораторной установкой и назначением всех ее элементов, входящих в состав принципиальной лабораторной схемы.

2. Снять и построить статические характеристики электродвигателя в реверсивном и стабилизированном режимах.

3. Определить пределы изменения управляющего напряжения, обеспечивающие линейную статическую характеристику, рассчитать коэффициент передачи и привести уравнение статической характеристики на этом участке.

4. По статической характеристике электродвигателя в режиме стабилизированного привода определить пределы стабилизации скорости.

Описание лабораторной установки

Лабораторная установка состоит из исследуемого электродвигателя типа 2АСМ-400 1, на валу которого находится металлический диск 2 с четырьмя отверстиями, устройства фотосчитывания для непрерывного определения числа оборотов вала электродвигателя электрическим методом (рис. 7.3). Это устройство состоит из осветительной лампы Л₂, расположенной с одной стороны металлического диска, фотоэлектрического датчика (фотодиод ФД₂), укрепленного с противоположной стороны диска и электронного частотомера 3, выходным элементом которого является микроамперметр на 200мкА, по показаниям микроамперметра с помощью переводного графика определяется число оборотов ротора двигателя, панели управления, на которой смонтированы все элементы электрической схемы установки, за исключением исследуемого двигателя.

Рис. 7.3. Схема лабораторной установки

Тумблер (переключатель «П») для переключения режима работы электродвигателя имеет два положения: верхнее «положение 1» – основной режим управляемого привода и нижнее «положение 2» – режим стабилизированного привода.

В «положении 1» управляющее напряжение с регулятора подается только на обмотку управления двигателя, а обмотка возбуждения с фазосдвигающим конденсатором «С» подключена к сети, а в «положении 2» управляющее напряжение подается на обе обмотки двигателя, т.к. к регулятору подключены как обмотка управления, так и обмотка возбуждения с конденсатором.

Измерение числа оборотов ротора электродвигателя производится непрерывно электрическим методом (один из способов измерения неэлектрической величины электрическим путем). Суть метода состоит в следующем: на поверхность фотодатчика (фотодиода) попадает световой поток от осветительной лампы Л₂, когда между ними оказывается одно из отверстий металлического диска, вращающегося с одной скоростью с валом ротора.

Фотодиод при этом вырабатывает импульс напряжения. За время одного оборота диска (вала двигателя) при 4-х отверстиях в диске фотодиод выработает 4 импульса напряжения, а за n оборотов в минуту он выработает N импульсов N=4·n

Таким образом, фотодатчик непрерывно вырабатывает число импульсов строго пропорциональное числу оборотов n, об/мин вала двигателя. Эти импульсы напряжения поступают в электронный частотомер, где усиливаются транзисторным усилителем, после чего поступают на интегратор (сумматор), который вырабатывает напряжение постоянного тока, тем большее, чем больше поступает на его вход импульсов в единицу времени. Напряжение постоянного тока с интегратора подается на микроамперметр, стрелка которого отклоняется на величину строго пропорциональную числу оборотов вала двигателя. В заводских условиях шкалу микроамперметра можно было бы отградуировать прямо в оборотах/мин. В условиях лаборатории для перевода показаний микроамперметра в мкА в количество об/мин используется градуировочный график (рис.7.4).

Рис. 7.4. Переводной график для определения числа оборотов двигателя