Навчальний стенд для дослідження навантажувальних характеристик машин постійного струму

Реферат: Навчальний стенд для дослідження навантажувальних характеристик машин постійного струму містить машину постійного струму послідовного збудження з пусковими опорами і релейноконтакторною схемою реверсивного пуску, машину постійного струму змішаного збудження зі схемою управління від тиристорного перетворювача та навантажувальний пристрій. UA 70742 U (54) НАВЧАЛЬНИЙ СТЕНД ДЛЯ ДОСЛІДЖЕННЯ НАВАНТАЖУВАЛЬНИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАШИН ПОСТІЙНОГО СТРУМУ UA 70742 U UA 70742 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі електротехніки і має можливість застосовуватися для навчання студентів та підвищення кваліфікації електротехнічного персоналу, що вивчають і працюють з електроприводами і електричними машинами. Відомий навчальний стенд, вибраний за найбільш близький аналог, що містить машину (двигун) постійного струму послідовного збудження з пусковими опорами і релейноконтакторною схемою реверсивного пуску (креслення И 11/8618-ЭМ Принципиальная схема управления двигателем постоянного тока последовательного возбуждения мех. № 14, ПКО, ПАО "ММК им. Ильича", УКК, 01.08.07 г.). Основним недоліком вищевказаного стенду є неможливість дослідження характеристик на різних режимах роботи двигунів через відсутність навантаження на їхніх валах. Крім того, двигун постійного струму послідовного збудження без навантаження на валу, як відомо, "йде в розміт", навантаження на валу доводилося створювати механічним гальмом. В основу корисної моделі поставлена задача створення навчального стенда, який би дозволив дослідити характеристики машин постійного струму на різних режимах роботи, як двигуна, так і як генератора шляхом створення змінного навантаження. Поставлена задача вирішується тим, що в навчальному стенді для дослідження навантажувальних характеристик машин постійного струму, що містить машину постійного струму послідовного збудження з пусковими опорами і релейно-контакторною схемою реверсивного пуску, згідно з корисною моделлю, до машини постійного струму послідовного збудження механічно приєднана валом машина постійного струму змішаного збудження зі схемою управління від тиристорного перетворювача, причому обмотка паралельного збудження машини постійного струму змішаного збудження виконана з можливістю підключення до якірного кола машини постійного струму змішаного збудження замкнутими контактами лінійного контактора тиристорного перетворювача, а до якірних кіл машин постійного струму приєднаний навантажувальний пристрій за допомогою тумблера перемикання навантажувального пристрою і контактора якірних кіл машини постійного струму послідовного збудження. Крім того, навантажувальний пристрій виконаний, у вигляді з'єднаних паралельно між собою ламп розжарювання. Причому, одна з ламп розжарювання ввімкнена постійно. Нова сукупність обмежувальних і відмітних ознак є причиною, а технічний результат, що досягається при цьому (використання іншої машини постійного струму як змінного навантаження) - її наслідком. У свою чергу цей результат є причиною, а вторинний результат, що досягається при цьому (створення навчального стенду, який би дозволив дослідити характеристики машин постійного струму на різних режимах роботи, як двигуна, так і як генератора) - її наслідком. Більш детально суть корисної моделі пояснюється нижче на прикладі її виконання з посиланням на прикладені креслення, де зображені: на фіг. 1 - кінематична схема навчального стенда; на фіг. 2 - електрична схема навчального стенда; на фіг. 3 - електрична схема навчального стенда (продовження фіг. 2). Навчальний стенд для дослідження навантажувальних характеристик машин постійного струму містить (фіг. 1) машину постійного струму з послідовним збудженням 1 (14М) і машину постійного струму змішаного збудження 2 (15М), що механічно сполучені між собою валом 3 за допомогою напівмуфт 4, а також схем управління цими машинами постійного струму (фіг. 2 і фіг. 3). Для опису наведена тільки схема управління двигуна постійного струму послідовного збудження, оскільки на її основі створено електрифікована схема навантажувального пристрою. Схема складається з якірного кола двигуна 14М, яке містить якір 14Я, додатковий полюс 14ДП, послідовну обмотку 14СО, два реле максимального струму 14КА1 і 14КА2, два реле протиувімкнення 14KV1 і 14KV2, пусковий опір 14R, ступені якого при пуску виводяться контакторами прискорення 14КМ4, 14КМ5 і 14КМ6 (фіг. 2). Для створення витримки часу останньої ступені пуску, після включення контакторів 14КМ4 і 14КМ5 шунтується котушка реле часу 14КТ2 (фіг. 2). Контактори напрямку 14КМ2 І 14КМ3 (фіг. 2 і фіг. 3) задають напрямок обертання двигуна 14М, їхні котушки отримують живлення при вмиканні від ключа управління (фіг. 3). Проміжне реле 14KL (фіг. 3) виконує функцію нульового реле. Перша ступінь пуску включається контактором 14КМ3 (фіг. 2 і фіг. 3), котушка якого отримує живлення від реле протиувімкнення 14KV1 і 14KV2 (фіг. 2 і фіг. 3). Друга ступінь пуску вмикається контактором 14КМ4, котушка якого отримує живлення від реле часу 14КТ1 (фіг. 3). Навантаженням якірного кола машини, що використовується як генератор, є група ламп розжарювання LA1-LA7, що з'єднані паралельно якірному колу. Кожна з ламп, крім лампи LA1, з'єднана послідовно з відповідним тумблером SA3-SA8 (фіг. 2). Тумблер SA1 (фіг. 2 і фіг. 3) у залежності від його 1 UA 70742 U 5 10 15 20 25 30 положення вмикає лампове навантаження до якірних кіл тієї машини, яка використовується як генератор. Паралельна обмотка збудження ШО машини 15М (фіг. 2) показана в схемі тиристорного електроприводу (ТЕП) і під'єднується до якірних кіл машини 15М через замкнені контакти КМ2 зі схеми управління ТЕП, яка показана умовно, оскільки в роботі навантажувального обладнання не використовується. Навчальний стенд для дослідження навантажувальних характеристик машин постійного струму працює наступним чином. При необхідності використання машини 14М як двигуна, замкнені контакти тумблера SA1, що під'єднані паралельно силовим контактам 14КМ2 (фіг. 2), розмикаються, а розімкнуті в колі 15М контакти 14КМ1 - замикаються. Після чого подається живлення на котушки контактора 14КМ1 (фіг. 3), його замкнені контакти відключають якірне коло 14Я від лампового навантаження і замикають її на пусковий опір 14R (фіг. 2). Після включення ключем 14SA (фіг. 3), двигун 14М починає обертати машину постійного струму змішаного збудження 15М, яка працює при цьому як генератор, якірне коло якого через тумблер SA1 (фіг. 2) замикається на лампове навантаження. При цьому обмотка паралельного збудження ШО, через замкнені контакти лінійного контактора КМ2 зі схеми тиристорного приводу ТЕП, під'єднується паралельно якірним колам машини 15М. Після виходу двигуна 14М на повні оберти лампи LA1LA7 загоряються повним розжарюванням. Навантаження на генераторі 15М можна змінювати шляхом включення і відключення тумблерів SA3-SA8 (фіг. 2). При необхідності використання машини 15М, як двигуна, розімкнені контакти тумблера SA1 (фіг. 2 і фіг. 3) у колі 15М і 14КМ1 розмикаються, а замкнені, під'єднані паралельно силовим контактам 14КМ2 (фіг. 2), у колі 14Я замикаються, задаючи напрямок обертання машини 14М як генератора. Схема силових і оперативних кіл машини 14М не збирається. При цьому струмове реле 14КА1 (фіг. 2) використовується для захисту якірних кіл машини 14М від перевантаження. Після запуску двигуна 15М від тиристорного приводу ТЕП починає обертатися генератор послідовного збудження 14М (фіг. 2). Після виходу двигуна 15М на повні оберти лампи LA1-LA7 (фіг. 2) загоряються повним розжарюванням. Навантаження на генераторі 14М можна змінювати шляхом ввімкнення чи відімкнення тумблерів SA3-SA8 (фіг. 2), що дозволяє досліджувати характеристики, як двигуна, так і генератора при різних навантаженнях та на різних частотах обертання. Навчальний стенд для дослідження навантажувальних характеристик, що заявляється, підвищує якість навчання, тому що дозволяє наочно демонструвати механічні характеристики двигунів постійного струму послідовного та змішаного збудження і зовнішні характеристики генераторів постійного струму послідовного та змішаного збудження. 35 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 45 50 1. Навчальний стенд для дослідження навантажувальних характеристик машин постійного струму, що містить машину постійного струму послідовного збудження з пусковими опорами і релейно-контакторною схемою реверсивного пуску, який відрізняється тим, що до машини постійного струму послідовного збудження механічно приєднана валом машина постійного струму змішаного збудження зі схемою управління від тиристорного перетворювача, причому обмотка паралельного збудження машини постійного струму змішаного збудження виконана з можливістю підключення до якірного кола машини постійного струму змішаного збудження замкнутими контактами лінійного контактора тиристорного перетворювача, а до якірних кіл машин постійного струму приєднаний навантажувальний пристрій за допомогою тумблера перемикання навантажувального пристрою і контактора якірних кіл машини постійного струму послідовного збудження. 2. Навчальний стенд за п. 1, який відрізняється тим, що навантажувальний пристрій виконаний у вигляді з'єднаних паралельно між собою ламп розжарювання. 3. Навчальний стенд за п. 2, який відрізняється тим, що одна з ламп розжарювання ввімкнена постійно. 2 UA 70742 U 3 UA 70742 U Комп’ютерна верстка Л. Купенко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4