Стартовая >> Оборудование >> Эл. машины >> Наладка электрических машин электроприводов

Снятие характеристик при холостом ходе машин постоянного тока - Наладка электрических машин электроприводов

Оглавление
Наладка электрических машин электроприводов
Введение
Общие указания по наладке
Основные достоинства и недостатки систем управления электрических машин
Подбор технической документации, подготовка аппаратуры и рабочего места
Внешний осмотр, проверка механической части и сведения о монтаже
Измерение сопротивления и контроль изоляции обмоток
Проверка изоляции подшипников
Измерение сопротивлений обмоток при постоянном токе
Испытание электрической прочности изоляции обмоток повышенным напряжением
Пуск двигателя
Проверка механической части и правильности установки щеток машин постоянного тока
Измерение сопротивлений обмоток  машин постоянного тока
Проверка схемы соединений обмоток  машин постоянного тока
Подъем напряжения генератора постоянного тока
Пуск двигателя постоянного тока
Снятие характеристик при холостом ходе машин постоянного тока
Снятие характеристик хх и кз генератора
Испытание генераторов под нагрузкой и графическое построение характеристик
Испытание и снятие характеристик двигателей постоянного тока при различном виде нагрузок
Наладочные работы при неподвижном состоянии машины переменного тока
Пуск и снятие характеристик асинхронных двигателей
Снятие характеристик синхронных генераторов
Пуск и снятие характеристик синхронных двигателей
Область применения и перспективы развития управляющих и измеряющих машин
Электромашинные усилители
Тахогенераторы
Сельсины
Исполнительные микродвигатели
Осциллографирование токов и напряжений
Осциллографирование скорости и ускорений

После проведения пробных включений, установления исправности механической части машины и хорошей коммутации щеток снимаются характеристики машины.
Характеристиками машин принято называть [Л. 2] взаимную зависимость электрических и механических величин: напряжения на якоре, тока якоря, тока возбуждения, скорости вращения и момента на валу. Заводы- изготовители производят полные испытания и снятие всех характеристик при типовых испытаниях новых конструкций машин; всесторонне испытываются также крупные машины индивидуального изготовления; средние и особенно мелкие машины испытываются по сокращенной программе, и в прилагаемых к ним формулярах характеристики обычно отсутствуют [Л. 3, 5].
При пуске новых установок с машинами постоянного тока в практике наладки принято снимать следующие характеристики [Л. 9, 7].

  1. У всех двигателей в режиме холостого хода измеряется скорость при номинальном напряжении на якоре и номинальном токе возбуждения; у приводов с небольшой статической нагрузкой, как, например, рольгангов, тележек кранов и др., скорость вращения двигателя может измеряться при подсоединенных механизмах.
  2. У двигателей, имеющих регулировку скорости вращения, снимается регулировочная характеристика n=f(Iв)—зависимость скорости от тока возбуждения при неизменном напряжении на якоре.
  3. У двигателей приводов продолжительного режима работы (например, транспортеров, вентиляторов, станков) измеряется скорость вращения при различных эксплуатационных режимах.
  4. У генераторов систем Г—Д снимаются характеристики намагничивания (холостого хода) E=f(Iв) и короткого замыкания ек=f(Iя) при неизменной скорости, где Е, ек — э. д. с. якоря генератора; Iв, Iя — ток возбуждения и ток якоря генератора.
  5. У возбудителей снимаются характеристики холостого хода и внешняя U=f(In) (у возбудителей синхронных двигателей, сидящих на общем валу, снимается только внешняя характеристика).

При наладке сложных электроприводов часто возникает необходимость дополнительно к указанным испытаниям выполнить ряд специальных измерений величин махового момента, электромагнитной постоянной времени и снять характеристики привода в различных режимах работы. В приводах продолжительного режима работы требуется измерить момент нагрузки, для чего в свою очередь следует измерить потребляемую двигателем мощность и оценить потери энергии в двигателе.
Ниже описана рекомендуемая методика снятия характеристик и производства измерений при испытании вращающихся электрических машин.
Для оценки эксплуатационных возможностей электропривода и получения контрольных расчетных величин в первую очередь снимаются характеристики всех электрических машин при холостом ходе. Что касается характеристик машин под нагрузкой, то они снимаются только у отдельных исследуемых электроприводов в процессе опытной эксплуатации.

Снятие регулировочной характеристики двигателя n=f(IB).

При проектировании по типовой характеристике намагничивания машины Ф=f(FB) и заданному диапазону регулирования скорости nмин—nмакс рассчитывается невыключаемое сопротивление реостата в цепи возбуждения. Расчет ведется на основании простейших соотношений

Φ — магнитный поток на полюс;

Рис, 2-14. Схема включения двигателя при снятии регулировочной характеристики.
С, Κ1, К — коэффициенты пропорциональности. Коэффициент К, необходимый для расчета потока Ф (соответствующего заданным скоростям) находится по базовым величинам K=Фn.

По величине nmax рассчитывается Фмин, из характеристики намагничивания определяется Iв.мин. Аналогично по максимально допустимому току возбуждения In макс определяется Фмакс и рассчитывается n-мин.
Регулировочная характеристика дает возможность проверить результаты расчетов и отрегулировать величины установочных сопротивлений. При снятии характеристик двигатель испытывается во всем диапазоне регулирования скорости вращения; особое внимание уделяется проверке устойчивости работы в зоне минимального возбуждения.
Регулировочные характеристики снимаются при номинальном напряжении на якоре и отсутствии (или малой величине) статической нагрузки. На время испытания двигатель включается по нормальной рабочей схеме, но для расширения диапазона регулирования в цепи обмотки возбуждения может быть дополнительно установлен реостат Rд (рис. 2-14). Порядок снятия характеристики следующий.

Рис. 2-15. Регулировочная характеристика двигателя с параллельным (независимым) возбуждением.
п - номинальная скорость при полном (номинальном.) токе возбуждения IВ.Н; n-макс — максимальная скорость при минимальном допустимом токе возбуждения.

  1. Скорость двигателя путем постепенного введения реостата медленно увеличивается от основной, соответствующей полному возбуждению, до 110% верхнего нормированного предела. При значениях скорости, близких к максимальной, необходимо внимательно следить за коммутацией щеток. Если возникает искрение щеток или «качание» якоря, необходимо немедленно прекратить испытание, выяснить и устранить неисправность.

При снятии регулировочной характеристики в режиме холостого хода имеется возможность проверить, насколько устойчивой будет работа двигателя на высшей скорости под нагрузкой. Для этой цели приближение к верхнему пределу скорости следует повторить несколько раз, постепенно увеличивая быстроту введения реостата в цепи возбуждения. При резком увеличении скорости ток якоря двигателя достигает значительной величины, и если возрастающая реакция якоря не вызывает снижения основного магнитного потока, приводящего к дополнительному повышению скорости, то можно ожидать, что машина будет устойчиво работать также и под нагрузкой.
Установив надежность работы двигателя во всем диапазоне изменения скорости, можно приступить к снятию характеристик.

2.         Ток возбуждения кратковременно повышается до значения, равного 1,2 номинального, и при этом значении снимается первая точка регулировочной характеристики; затем ступенями снижается возбуждение и снимаются семь-восемь точек в пределах до 110% максимальной рабочей скорости. Для реверсивных двигателей регулировочные характеристики снимаются при обоих направлениях вращения якоря. Одновременно с записью значений скорости и токов возбуждения следует регистрировать напряжение и ток якоря двигателя.

Рис. 2-16. Зависимость скорости двигателя от напряжения на якоре.
а — схема управления; б — характеристики изменения скорости двигателя при регулировании напряжения на якоре; n1,....n2, .... пм — промежуточные и максимальное значения скорости двигателя, соответствующие напряжениям на якоре (U1,... U2, . . ., UM.

  1. По данным измерений строятся характеристики (рис. 2-15). Если напряжение питающей сети Uc отличалось от номинального напряжения двигателя Uu, производится пересчет данных измерений скорости п'.

С достаточной точностью можно принять, что скорость прямо пропорциональна напряжению на якоре, и поэтому ее значение п, приведенное к Uн, находится из простого соотношения

  1. Этим же соотношением пользуются в тех случаях, когда требуется получить регулировочную характеристику в расширенном диапазоне. Так как испытание при высокой скорости представляет опасность для двигателя или механизма, характеристика снимается при пониженном до 40— 30% напряжении якоря, а затем приводится к его номинальному значению расчетным путем.
В системах генератор — двигатель снимаются характеристики n=f(Uг), дающие зависимость скорости вращения двигателя от напряжения генератора. Каждая такая характеристика, соответствующая определенному неизменному току двигателя, представляет собой прямую линию (рис. 2-16).


Рис. 2-17. Схемы регулирования тока возбуждения генераторов.
а — применение потенциометра ПТ; 6 - то же, но последовательно включен реостат Rд; в — применение потенциометра для регулирования тока возбуждения возбудителя.
Выше описано снятие регулировочных характеристик двигателей с помощью реостатов, вводимых в цепь возбуждения. В настоящее время широкое применение находят приводы, у которых возбуждение машин определяется работой магнитных усилителей или управляемых выпрямителей; для возбуждения крупных двигателей служат отдельные возбудители. Регулировочные характеристики таких машин целесообразно снимать при полной рабочей схеме силовых цепей и цепей возбуждения. Для обеспечения безаварийности следует собрать испытательные схемы, позволяющие постепенно, вручную, изменять управляющий сигнал усилителей. Перед снятием характеристик при неподвижных машинах необходимо проверить надежность испытательных схем и плавность регулирования токов возбуждения.



 
« Наименьшие номинальные мощности трехфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым и фазным роторами напряжением выше 1 кВ   Намагничивание машин постоянного тока »
электрические сети