Динамическое торможение асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

Белгородский государственный технологический университет

им. В.Г. Шухова

Кафедра электроэнергетики

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 10

(М 219)

Динамическое торможение асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

Цель работы:

1. Изучить принцип динамического торможения АД с короткозамкнутым ротором

2. Изучить принцип действия схемы динамического торможения АД с короткозамкнутым ротором

Основные теоретические сведения

Для динамического торможения асинхронного двигателя его статор отключают от сети переменного тока и присоединяют к источнику постоянного тока (рис. 1). Постоянный ток получают с помощью полупроводникового выпрямителя. Постоянный ток в обмотке статора создает неподвижное магнитное поле, в котором вращается ротор. В фазах ротора наводятся ЭДС, создающее переменный ток. Взаимодействие магнитного поля с током ротора создает тормозящий момент, уменьшающийся вместе со скоростью ротора. Механические характеристики режима динамического торможения приведены на рис. 2. (кривые 1, 2 при различных значениях тока I_С). Динамическое торможение асинхронных двигателей отличается простотой, плавностью и надежностью. Его используют в приводах подъемников, многих металлорежущих станков и т. д.

Рис. 1

Рис. 2

Если торможение производится без нагрузки, то выражение для времени торможения на холостом ходу имеет вид:

где — электромеханическая постоянная времени при динамическом торможении.

Определив из выражения вида:

значение эффективного момента динамического торможения окончательно время торможения с учётом нагрузки М_С можно рассчитать в соответствии с выражением:

.

Критический момент М_к.т. в режиме динамического торможения определяют из выражения вида:

.

Критическое скольжение S_к.т. в режиме динамического торможения:

.

x_м — для тока намагничивания равного току холостого хода можно определить из приближённой зависимости:

.

здесь i_м — относительное значение тока намагничивания — в данном случае равно 1.

Эквивалентный ток I_экв для схемы динамического торможения используемой в схеме равен 0,816· I_п. Постоянный ток выбирают равным (2ч4)· I₀.

Остальные недостающие параметры берутся из паспортных данных двигателя.

М_С = 0,5· М_Н.

Паспортные данные двигателя

Тип УАД-52Фз = 0,51

cos = 0.5Р_н = 20 Вт М_к = 0,138 Нмn_н = 2760 об/мин М_н = 0,069 НмU_н = 220 В

J = 0,225 10^-4 кгм² I_н = 0,18 А

I₀ = 0,1 АR₁ = 122 Ом

R'₂ = 91 Омx₁ = 57 Ом

x'₂ = 57 Ом Тип соединения обмоток — звезда.

Результаты измерений.

I_п=AI_c=An_c=об/минI_т=At_т =с

Выводы:

Рис. 3

Рис. 4

динамический торможение асинхронный двигатель

Порядок выполнения лабораторной работы № 10 (М219)

1. По паспортным данным двигателя и для постоянного тока I_п = 2· I₀ рассчитать время динамического торможения АД.

2. Собрать схему рис. 10.3, изучить порядок ее работы и назначение органов управления.

3. Определить цену деления приборов РА2, PA3.

4. Доложить преподавателю о готовности к выполнению работы.

5. С разрешения преподавателя подать напряжение на стенд (включить «Сеть»). Подать напряжение на схему (включить S5).

6. Установить переключатель S43 в крайнее левое положение. Нажать кнопку S7, а затем S6. Рукояткой Т_устК9 подобрать время срабатывания реле времени К9 немного больше расчётного t_Т. После этого переключателем S43 установить постоянный ток I_п = 2· I₀.

7. Собрать схему рис. 10.4. Кнопкой S7 запустить двигатель. Зафиксировать бросок тока в фазе статора АД по прибору РА2, т. е. снять показания РА2 в момент включения и в статическом режиме.

8. Кнопкой S6 остановить двигатель. Зафиксировать значение тока торможения по прибору РА3. Осуществить режим динамического торможения АД, измерив время торможения с помощью секундомера:

— включить тумблер «Вкл. Сек»,

— нажать кнопку «Сброс»,

— нажать кнопку S8,

— снять показание секундомера.

9. Сравнить показание секундомера с расчетным временем торможения и с временем свободного выбега и временем торможения противовключением (в ЛР № 7, ЛР № 8).

10. Доложить преподавателю о выполнении работы.

11. Выключить S4, S5, «Сеть», «Вкл. сек.».

12. Разобрать схему и сдать рабочее место преподавателю.

13. Сделать выводы по работе.