I. Описание лабораторного оборудования

При выполнении данной лабораторной работы частично используется оборудование, задействованное в лабораторной работе №1. Это прежде всего сам электропривод вентилятора, входящий в состав сушильного агрегата, а также магнитный пускатель с кнопками «СТОП» и «ПУСК» и входящие в комплект УЗОТЭ-2У датчики – трансформаторы тока Тр1, Тр2, Тр3. Основные технические характеристики двигателя вентилятора:

- тип двигателя – 4ААМ56А2У3 – асинхронный трехфазный двигатель общего применения (модернизированный);

- номинальная мощность на валу двигателя P_н = 180 Вт;

- номинальная частота вращения вала двигателя n_н = 2760 об/мин;

- номинальному напряжению питающей электрической сети U_н = 220 В соответствует потребляемый двигателем     номинальный ток I_н = 0,95 А (способ соединения обмоток     возбуждения электродвигателя – звезда);

    - коэффициент мощности при номинальном режиме cosφ = 0,76;

- к.п.д. при номинальном режиме η = 66%.

Дополнительное оборудование – это, прежде всего компьютер с платой расширения, которые размещены на лабораторном стенде в отдельном отсеке. Конфигурация компьютера:

- процессор Pentium (частота 150 МГц);

- объем оперативной памяти – 32 МВ;

- 13 -

- видеокарта SVGA (объем видеопамяти – 1 МВ);

- объем жесткого диска – 1 GВ.

Для проведения исследования режима работы электропривода используется высокоточный (погрешность 1%) измерительный комплект К505, который установлен в том же стендовом отсеке, что и устройство УЗОТЭ-2У. Переключатели измерительного комплекта спрятаны за лицевой панелью стенда и установлены в положения, соответствующие следующим пределам измерений:

- по току – 0,5 А (цена деления – 0,005 А/дел.);

- по напряжению – 300 В (цена деления – 2 В/дел.);

- по мощности – 150 Вт (цена деления – 1 Вт/дел.).

Доступен для использования только один переключатель измерительного комплекта – переключатель фаз «ПФ», с помощью которого осуществляется коммутация фаз трехфазной сети (А, В и С) при проведении измерений.

Упрощенная схема соединений лабораторного оборудования приведена на рис. 1.

Рис. 1

- 14 -

II. Порядок работы

1. Перед началом работы и подачей сетевого напряжения необходимо убедиться, что лабораторный стенд находится в рабочем состоянии, в частности:

- кабельный разъем от платы сопряжения с компьютером подсоединен (со стороны лицевой панели) к стенду;

- сушильный агрегат подсоединен к гнезду трехфазного питания, закрепленному рядом с сушильным агрегатом на стене;

- системный блок компьютера правильно подсоединен к сети, плате сопряжения и другому периферийному оборудованию (монитор, клавиатура и мышка). 

2. Включите автоматический выключатель, обеспечивающий подачу сетевого напряжения на лабораторные установки.

3. Исследуйте режим работы электродвигателя вентилятора в установившемся режиме, для чего нажмите кнопку «ПУСК» на лицевой панели лабораторного стенда (при этом должен произойти пуск электродвигателя). Далее, поочередно устанавливая переключатель «ПФ» в положения «А», «В» и «С» снимите показания приборов измерительного комплекта К505 (амперметра, ваттметра и вольтметра) для соответствующих фаз трехфазной сети, подключенной к статорным обмоткам электродвигателя. Показания приборов запишите в таблицу.

Таблица

- 15 -

Нажмите кнопку «СТОП» для остановки электродвигателя.

4. Рассчитайте коэффициент мощности cosφ по формуле:

и сравните его с номинальным значением.

5. По результатам измерений сделайте вывод о режиме работы электродвигателя по степени нагрузки (недогруженный, номинальный или режим перегрузки).

6. Включите компьютер, для чего нажмите кнопку «Power» на системном блоке компьютера. Через некоторое время запустится программа Volkov Commander (VC) и на экране монитора появится окно этой программы с двумя доступными командными файлами labwork и view (рис. 2). Файл labwork используется для запуска утилиты

сбора информации la70_dsk, которая управляет работой платы расширения LA70 (плата установлена в гнездо ISA внутри системного блока компьютера). Файл view используется для запуска одноименной утилиты (view –средство удобного и наглядного просмотра и анализа собранных данных).    

7. Запустите выполнение командного файла labwork. На экране монитора появится окно-сообщение о параметрах настройки процесса сбора информации (рис. 3) и приглашение нажать любую клавишу, чтобы начать сбор информации.

- 16 -

Рис. 2

Необходимо отразить в отчете следующие учитываемые в дальнейшей работе параметры настройки:

- полное время сбора информации (на рис.3 – 2,2 сек);

- частота опроса каналов (на рис.3 – 15112 Гц);

- число каналов (на рис.3 – 3 канала);

Рис. 3

- 17 -

8. Нажмите любую клавишу (например «Enter») на клавиатуре компьютера, а затем сразу – на кнопку «ПУСК» и примерно через одну секунду – на кнопку «СТОП». При этом надо учитывать полное время сбора информации (в нашем случае необходимо уложиться в 2,2 сек). По

окончанию сбора информации на экране монитора появится окно-приглашение утилиты view, в котором активизируйте команду «Import data!» (рис. 4). 

Рис. 4

9. В меню «Set File Names» появившегося окна «Import» выберите первый канал (рис. 5).

Рис. 5

- 18 -

В появившемся окне «Select Data File to Import» выберите файл ps1.dat и нажмите кнопку «Select» (рис. 6). Аналогичные операции проделайте для 2 и 3 каналов (соответственно выбираются файлы ps2.datи ps3.dat). В результате в окне «Import» должны появиться записи, показанные на рис. 7.

Рис. 6

Рис. 7

- 19 -

Далее активизируйте окошко «Window Width», наберите в этом окошке цифру 1500 (количество отсчетов, которое будет отображаться на графике) и нажмите клавишу «Enter» на клавиатуре компьютера

(рис. 8).

Рис. 8

Затем необходимо импортировать в программу выбранные файлы, для чего нажмите на клавишу «Import». Для возвращения в исходное меню утилиты view нажмите на кнопку «Quit» (рис. 9). 

Рис. 9

10. В исходном меню активизируйте команду «View!» (рис. 10).

Рис. 10

В появившемся окне «Viewer» с помощью кнопок  найдите кадр (в 1500 отсчетов), соответствующий началу переходного процесса при пуске электродвигателя.

- 20 -

Установите маркерную точку на оси X прямо перед началом переходного процесса, как это показано на рис. 11. В данном случае положение маркерной точки соответствует 2431-ому отсчету – это видно в нижней панели окна «Viewer» слева. Чтобы наглядно представить весь переходной процесс на графике необходимо установить режим просмотра, когда помеченный маркером отсчет будет начальной точкой на графике. Для этого выйдите из окна «Viewer» (кнопка «Quit») и войдите в окно «Import» (команда «Import data!»). Там активизируйте окошко «Start Offset» и введите в него новое начало отсчета (в нашем случае 2431) по аналогии с тем, как это делалось в окошке «Window Width» (рис. 12). Возвратитесь в окно просмотра «Viewer» (нажмите клавишу «Quit» и активизируйте команду «View!»).

Рис. 11

- 21 -

Рис. 12

11. Определите во сколько раз пусковой ток больше тока, потребляемого электродвигателем в установившемся режиме (I_п/I), а также время переходного процесса (t_пер.пр.). Для этого в появившемся окне «Viewer» с помощью клавиш управления курсором установите маркер на точку, соответствующую максимальному значению тока во время переходного процесса I_п* (для нашего случая I_п*=3632 и показано стрелкой на рис. 13). Аналогичным образом установите маркер в точку, соответствующую амплитудному значению тока в установившемся режиме I*. Эта точка показана на рисунке 14 (в нашем случае I*=2298). Далее определите первый искомый параметр из выражения   I_п/I = (I_п* – 2048) / (I* – 2048),

где число 2048 соответствует нулевому значению тока.

Рис. 13

- 22 -

Рис. 14

Установите вертикальную линию первого перекрестия «Cur 1» в начало переходного процесса, а вертикальную линию второго перекрестия «Cur 2» – в точку, соответствующую окончанию переходного процесса (рис. 14). В окошке «DX», индицируется разность положений этих вертикальных линий вдоль оси X (в нашем случае эта разница показана стрелкой и DX = 1115.6).

Определите второй искомый параметр из выражения

t_пер.пр.  = (DX × число каналов) / частота опроса каналов.

Завершите работу с программой, для чего сначала нажмите кнопку «Quit» и затем активизируйте команду «Exit!» (рис. 15).

Рис. 15

- 23 -

12. Сделайте вывод о соответствии параметров I_п/I и t_пер.пр. аналогичным, встречающимся в практике трехфазного асинхронного электропривода, параметрам.

Контрольные вопросы

1. Чем объяснить значительное превышение пускового тока над установившимся током?

2. Каким условиям пуска соответствует электропривод вентилятора (облегченным, обычным или тяжелым)?

- 24 -

Лабораторная работа №3