Учебнометодические указания для выполнения лабораторных работ для студентов по дисциплине Электрооборудование в апк
 Скачать 1.25 Mb.
|
|
Структура условного обозначения:
1 - асинхронный; 2 - унифицированная серия (Интерэлектро); 3 - привязка мощности к установочным размерам или обозначение специального исполнения; Р - привязка мощности к установочным размерам по РС3031 – 71, габариты и шкала мощностей соответствует двигателям серии 4АМ ; С - привязка в соответствии с нормами CENELEK, при этом мощности в тех же габаритах снижены на одну-две ступени по сравнению с вариантом Р, предназначены только для поставок на экспорт. Отсутствие букв Р или С означает исполнение двигателя по варианту Р, М - взрывозащищённое исполнение; У - взрывозащищённое рудничное исполнение; Ф - с пристроенным вентилятором для охлаждения двигателя; 4 - буква - обозначение исполнения по виду защиты и охлаждения: закрытое с внешним обдувом корпуса со встроенным вентилятором (не указывается), Б – закрытое с естественным охлаждением, Н – защищённое, Л – открытое, В- встраиваемое, П – закрытое продуваемое; 5 - буква - обозначение модификаций: С - с повышенным скольжением, Р - с повышенным пусковым моментом, Х - с регулируемой частотой вращения, Ф - с фазным ротором, У - однофазные с пусковым конденсатором, Е - однофазные с рабочим конденсатором, УЕ – однофазные с пусковым и рабочим конденсатором, Кр - для кратковременного режима работы. 6 - габарит (высота оси вращения), мм;7 - установочный размер по длине станины: S , M, L; 8 - длина сердечника статора (А или В, отсутствие буквы означает только одну длину сердечника – первую); 9 - число полюсов: 2, 4, 6, 8, 10, 12 (в многоскоростных число полюсов указывается через дробь - 2/4 ; 2/6 ; 4/6 ; 4/8 и др.); 10 и 11 - дополнительные буквы для модификации двигателя (Б – со встроенной температурной защитой; П - с повышенной точностью по установочным размерам; Х2 - химически стойкие; С - сельскохозяйственные; УП – пылезащищённое исполнение; РЗ - для привода зубчатых редукторов; Ж - для моноблочных насосов; Е - с электромагнитным тормозом ; ЕЭ - с электромагнитным тормозом для электроталей; Ф –фреоно - маслостойкие; Н - малошумные); 12 - климатическое исполнение (У , УХЛ, Т) и категория размещения (1, 2, 3, 4, 5) по ГОСТ 15150 – 69. Правильное обозначение модификаций и исполнений серии важно для автоматической системы управления производством (АСУП), а также для создания системы ведения чертёжного хозяйства как части общей системы автоматизированного проектирования (САПР). Серия АИ содержит значительное количество модификаций и исполнений, поэтому задача выбора обозначений является весьма сложной. Для обозначения серии АИ принята структура, в которой можно выделить три вида обозначения: базовое, основное, полное. Базовое обозначение - это сочетание элементов символов, определяющих серию АД, его мощность, частоту вращения (обозначение серии, вариант увязки мощности к установочным размерам, высота оси вращения, установочный размер по длине станины и длина магнитопровода статора, число полюсов). Например: АИР100М4 (серия АИ, увязка по варианту Р, высота оси вращения 100, длина корпуса по установочным размерам М, число полюсов 4). Основное обозначение - это сочетание базового исполнения АД с видом защиты и охлаждения, с электрической и конструктивной модификацией, со специализированным исполнением и исполнением по условиям окружающей среды Например: АИРБС100М4НПТ2 (АИР100М4 - базовое обозначение, Б - закрытое исполнение с естественным охлаждением без обдува, С - с повышенным скольжением, Н - малошумные, П - с повышенной точностью установочных размеров, Т - для тропического климата, 2 - категория размещения). Полное обозначение - сочетание основного обозначения с дополнительными электрическими и конструктивными характеристиками. Например: АИРБС100М4НПТТ2 220/380 В, 60 IM2181, K3-11-3, F 100, (АИРБС100М4НПТ2 - основное обозначение, 220 / 380 В - напряжение, 60 - частота сети, IM2181 - исполнение по способу монтажа и по концу вала, К3-11-3 - исполнение выводного устройства и количество штуцеров, F100 - исполнение фланцевого щита). Классификация конструктивных исполнений электрических машин по способу монтажа дана в Публикации МЭК 34-7 и в СТ СЭВ 246-76. Согласно этим документам конструктивное исполнение электрической машины обозначается символом IM и четырьмя цифрами. Условное обозначение конструктивного исполнения расшифровывается так:
1 - буквенная часть обозначения; 2 - первая цифра определяет группу конструктивных исполнений. Серия АД Интерэлектро производится по трём группам исполнений (1 - на лапах, с подшипниковыми щитами; 2 – на лапах, с подшипниковыми щитами и с фланцем на подшипниковом щите или щитах; 3 - без лап, с подшипниковыми щитами и с фланцем на одном подшипниковом щите); 3 - вторая и третья цифры обозначают способ монтажа. Вторая цифра для группы IM1 - 0. Третья указывает на расположение вала двигателя в пространстве при монтаже. Для группы IM1 -третья цифра обозначает: 0 - вал горизонтальный, машина лапами вниз; 1 - вал вертикальный, конец вала вниз; 3 - вал вертикальный, конец вала вверх; 5 - вал горизонтальный, конец вала влево, машина крепится лапами на вертикальной плоскости; 6 - вал горизонтальный, конец вала направо, машина крепится на вертикальной плоскости; 7 - вал горизонтальный, машина крепится на горизонтальной плоскости лапами вверх; 8 - машина может работать при любом направлении конца вала; 4 - исполнение выступающего конца вала: 0 - без конца вала; 1 - с одним цилиндрическим концом вала; 2 - с двумя цилиндрическими; 3 - с одним коническим; 4 - с двумя коническими; 6, 7 и 9 - в асинхронных двигателях общего назначения не применяются. Обозначение исполнений вводных устройств расшифровывается так: К-3-I - с панелью выводов и одним штуцером; K-3-II - с панелью выводов и двумя штуцерами; К-3-М – с панелью выводов и удлинителем под сухую разделку кабеля или под эпоксидную заделку; К-2-I – без панели выводов с одним штуцером; К-2-II – без панели выводов с двумя штуцерами. Основным исполнением вводных устройств является устройство с панелью выводов и одним штуцером (К-3-I). По заказу потребителя заводы-изготовители двигателей устанавливают вводное устройство с двумя штуцерами. Два штуцера необходимо для ввода дополнительных проводов в двигатели с температурной защитой и др. 1.3 Подключение асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором к питающей сети На статоре 3-х фазного асинхронного электродвигателя размещаются три обмотки, которые подключаются к трёхфазной сети переменного тока. Начала обмоток обозначаются С1; С2 и С3, а концы обмоток соответственно С4; С5 и С6 (рис. 1.1, а). Статорные обмотки могут соединяться в «звезду» (рис. 1.1, б) и в «треугольник» (рис.1.1, в).  а) б) в) Рисунок 1.1- Схемы соединения статорных обмоток АД. На «звезде» ( Y ) : Uл =  Uф; ( 1.1 )На «треугольнике» ( ) : Uл = Uф; ( 1.2 ) где Uл – линейное напряжение - это напряжение между фазами питающей линии, В; Uф – фазное напряжение – это напряжение на статорной обмотке, на которое она рассчитана , В. В соответствии с ГОСТ выводы всех начал и концов обмоток присоединяются к зажимам , которые располагаются на специальном щитке электродвигателя (рис. 1.2, а). Если обмотки АД нужно соединить в «звезду», то это следует сделать согласно рисунка 1.2, б, а при соединении их в «треугольник» нужно придерживаться подсоединения зажимов согласно рисунка 1.2, в.  а) б) в) Рисунок 1.2- Схемы подключения статорных обмоток Электродвигатели серии АИ выпускаются на напряжения: 220/380 и 380/660. Низшие напряжения - это фазные напряжения (Uф), высшие напряжения - это линейные (Uл). В каталогах электродвигателей указывается линейное напряжение Uл. Следовательно, чтобы электродвигатель развивал номинальную мощность нужно для первого типа АД (220/380) при подсоединении его обмоток в «треугольник» подать на него сетевое напряжение 220 В, а при подсоединении его обмоток в «звезду» 380 В. (рис. 1.3), (рис. 1.4). Для второго типа АД (380/660) при подсоединении его обмоток в «треугольник» подать на него сетевое напряжение 380 В, а при подсоединении его обмоток в «звезду» 660 В. (рис. 1.4), (рис. 1.5).  Рисунок 1.3 - Схема подключения АД при напряжении сети 220 В  Рисунок 1.4 - Схемы подключения АД при напряжении сети 380 В  Рисунок 1.5 - Схема подключения АД при напряжении сети 660 В Если подать на обмотки АД напряжение больше, чем то напряжение, на которое он рассчитан, то изоляция его обмоток сгорит. Если подать на обмотки АД напряжение меньше, чем напряжение, на которое он рассчитан, приведёт к недогрузке АД, т.е. АД будет развивать мощность намного меньше номинальной. Методические указания Экспериментальная установка состоит из асинхронного электродвигателя с к.з. ротором (М), из смонтированного на стенде щитка с произвольно выведенными началами С1, С2, С3 и концами С4, С5, С6 обмоток, автоматического выключателя QF, предохранителя FU, лампы накаливания HL и вольтметра РV. Обычно на выводах статорных обмоток имеются металлические бирки с обозначениями начал и концов обмоток. Однако по каким-нибудь причинам бирок может не оказаться. В таких случаях определяют “начала” и “концы” обмоток АД и устанавливают новые бирки. Эту работу выполняют в два этапа: 1 ЭТАП. Определение условных «начал» и «концов» обмоток АД Фазный провод (W) нужно подсоединить к любому из шести выводов АД. К нулевому проводу (N) нужно подсоединить контрольную лампу НL с одной стороны, а второй провод должен быть свободным (рис. 1.6). Включить автоматический выключатель QF и свободным проводом контрольной лампы нужно прикасаться к свободным выводам статорных обмоток до тех пор, пока лампа не загорится. Если лампа загорится, значит, оба вывода принадлежат к одной фазе электродвигателя. По аналогии находятся остальные фазы. Следует обозначить произвольно предполагаемое (условное) «начало» первой обмотки через 1, а «конец» через 4; 2 и 5 – «начало» и «конец» второй обмотки; 3 и 6 – «начало» и «конец» третьей обмотки. Такую же проверку можно осуществить с помощью звонка или мегомметра. 2 ЭТАП. Определение действительных «начал» и « концов» обмоток АД Действительные «начала» и «концы» статорных обмоток можно определить несколькими способами: 2.1 Способ трансформации (рис. 1.7) Нужно последовательно соединить две обмотки и к ним кратковременно подвести фазное напряжение сети. К зажимам третьей обмотки, например, 3, 6, подключают лампу накаливания НL или вольтметр РV. Если лампа загорится, значит, условный «конец» первой фазы 4 соединён с условным «началом» 2 другой фазы. В этом случае магнитные потоки первой и второй обмоток складываются так, что суммарный магнитный поток направлен вдоль оси третьей обмотки и наводит в ней э.д.с. Если будут соединены оба «конца» или «начала» обмоток, лампа гореть не будет, потому что суммарный магнитный поток направлен перпендикулярно оси третьей обмотки и не наводит в ней э.д.с. Аналогичным образом находят начала и концы других фаз. 2.2 Способ подбора Этот способ лучше всего применять для двигателей небольшой мощности (3 – 5 кВт). После определения принадлежности выводных концов отдельным фазам все условные «начала» подключают к сети. «Концы соединяют вместе в одну общую точку, т.е. соединяют в звезду. Двигатель включают в сеть. Если в общую точку попали все «начала» или «концы», то двигатель будет работать нормально. Если при включении двигателя в сеть он сильно гудит и не развивает номинальной частоты вращения, необходимо в одной из обмоток, например в первой, поменять местами выводы 1, 4. Когда двигатель продолжает гудеть, то фазу возвращают в первоначальное положение и меняют местами выводы второй фазы 2, 5. Если двигатель снова не развивает номинальной частоты вращения и гудит, то вторую фазу возвращают в первоначальное положение и меняют местами зажимы третьей фазы 3, 6. Максимальное число проб при этом способе - три. Порядок выполнения работы: Собрать электрическую схему (рис. 1.6), определить условные «начала» и «концы» обмоток АД и обозначить их цифрами 1, 2, 3, 4, 5, 6.  Рисунок 1.6 - Схема определения условных «начал» и «концов» обмоток АД  Рисунок 1.7 а - Схемы определения «начал» и «концов» обмоток АД методом трансформации  Рисунок 1.7 б - Схемы определения « начал» и «концов» обмоток АД методом трансформации 2. Собрать электрические схемы (рис. 1.7 а,б), определить действительные «начала» и «концы» обмоток АД способом трансформации и обозначить их: С1, С2, С3, С4, С5, С6. 3. Способом подбора убедиться, что действительные «начала» и «концы» определены правильно. Контрольные вопросы 1. Что указывается на заводском щитке АД? 2. Какими номинальными величинами характеризуется АД? 3. Объясните структуру условного обозначения АД серии АИ? 4. Какие элементы включает базовое обозначение АД? 5. Какие элементы включает основное обозначение АД? 6. Какие элементы включает полное обозначение АД? 7. Как обозначаются «начала» и «концы» обмоток АД? 8. Как согласно ГОСТа располагаются выводы «начал» и «концов» обмоток АД на заводском щитке? 9. На какие номинальные напряжения выпускаются АД серии АИ? 10. Объясните по каким схемам можно подключить АД серии АИ, чтобы они развивали номинальную мощность при сетевом напряжении 220 В, 380 В, 660 В. 11. Объясните как определить условные «начала» и «концы» обмоток АД . 12. Объясните как определить действительные «начала» и «концы» обмоток АД. Лабораторная работа № 2 ПОСТРОЕНИЕ ЕСТЕСТВЕННОЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ РОТОРОМ Цель работы: Изучить методику построения естественной механической характеристики двумя способами. Программа работы: 1. Выписать паспортные данные АД серии АИ для построения естественной механической характеристики по 4-м характерным точкам (Приложение № 4; Вариант № ). 2. Построить естественную механическую характеристику АД по 4-м точкам. 3. Выписать паспортные данные АД серии АИ для построения естественной механической характеристики по уравнению Клосса при помощи персонального компьютера (Приложение № 4; Вариант № ). 4. Построить естественную механическую характеристику АД по уравнению Клосса при помощи ПК. КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ 2.1 Построение естественной механической характеристики асинхронного электродвигателя с к.з. ротором по 4-м точкам Асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором характеризуется номинальными техническими данными, которые указываются в каталоге: Рн, кВт – номинальная мощность, nн, об/мин– номинальная частота вращения вала электродвигателя при номинальной нагрузке, Uн, В –номинальное напряжение, Iн, А – номинальная сила тока, () – род тока, н, Гц – частота питающей сети, Cos н – коэффициент мощности при номинальной нагрузке, н - коэффициент полезного действия, кроме того в каталоге задаются: nc , об/мин - синхронная частота вращения (частота вращения магнитного поля статора), п =  - кратность пускового момента, к = =  кратность максимального (или критического) момента.Естественную механическую характеристику асинхронного двигателя с к.з. ротором = (М) ориентировочно можно построить, используя его каталожные данные, по 4 – м характерным точкам (рис.2.1.). |