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

Испытание и снятие характеристик двигателей постоянного тока при различном виде нагрузок - 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

Во время работы двигателей под нагрузкой проверяется коммутация на коллекторе и производятся контрольные измерения токов, напряжений и скорости вращения. Потери в машине могут быть рассчитаны по каталожным и справочным данным [Л. 15 и др.]. У машин мощностью более 100 кВт желательно оценить потери при опытах холостого хода и короткого замыкания. Методика измерения потерь описана в учебниках (например, [Л. 2, 3, 4]). Мощность Р0, потребляемая двигателем при холостом ходе, слагается из механических потерь рмех потерь от вихревых токов в стали ротора рж и потерь в меди якоря. Механические потери в свою очередь включают потери на трение ртр (в подшипниках и на коллекторе) и вентиляционные рвент. При холостом ходе ток якоря очень мал, поэтому потерями в меди якоря можно пренебречь. Потери в меди якоря удобнее всего определять при невозбужденном двигателе.
Таблица 2-6

Якорь питается от сети через пусковое сопротивление или от отдельного генератора по схеме опыта короткого замыкания (см. рис. 2-20). Для правильной оценки падения напряжения на щетках ΔUщ желательно медленно, на ползучей скорости проворачивать якорь. По напряжению на якорных цепях Uк.з (включая ошиновку и токовые аппараты) и току Iк.з определяется полное сопротивление Rя=Uк.з/Iк.з
В табл. 2-6 для иллюстрации приведены потери некоторых машин постоянного тока.
Полезная мощность на валу двигателя Р рассчитывается по мощности, потребляемой из сети, Рс и потерям Σρ. Потери в двигателе складываются из потерь холостого хода и потерь в меди рм, созданных током нагрузки
(2-3)
МОмент на валу двигателя М рассчитывается по известной зависимости
(2-4)
где М — момент, кГ-м, Р — мощность, кВт; п— скорость вращения, об/мин.
Ниже рассматривается методика снятия характеристик двигателей некоторых распространенных электроприводов.

Рис. 2-26. Характеристики электропривода механизма передвижения.

  1. Электроприводы механизмов и машин, передвигаемых в горизонтальной плоскости, имеют момент нагрузки, зависящий в основном от трения. МОмент трения механизмов на колесах (тележек и мостов кранов, слитковозов, электрокар), а также механизмов скольжения (суппортов станков, толкателей) мало зависит от скорости, но может иметь большую величину при трогании с места.

Во время испытания подобных электроприводов желательно получить характеристику момента сопротивления (момента трения Мт, рис. 2-26) при разном состоянии смазки

При неизменном напряжении якоря (Uя= Uc = const) и регулировке в цепи возбуждения снимаются характеристики I'n = f(n) и IB = f(n); в системах с регулировкой напряжения якоря (при IB=const) снимаются характеристики I"я=f(п).

Рис. 2-27. Характеристики электроприводов с постоянными статическими моментами, определяемыми заданной технологической нагрузкой.

  1. Электроприводы подъемных механизмов, прокатных клетей, металлообрабатывающих станков и различных иных агрегатов имеют неизменные статические моменты, определяемые заданной технологической нагрузкой. Примерные рабочие характеристики такого привода даны на рис. 2-27. Разным скоростям соответствует обычно разный максимально допустимый ток якоря. Его величина зависит от многих факторов, например: чем выше скорость, тем лучше охлаждение двигателя (при отсутствии принудительной вентиляции) и, следовательно, можно допустить выделение большого количества теплав меди якоря.

Однако при больших скоростях сильнее проявляется реакция якоря, ухудшается коммутация щеток, а иногда возникают перегревы отдельных частей вследствие механических и электрических потерь. Учесть все эти факторы наладчик может только при тщательном испытании двигателя; в первую очередь он должен ориентироваться на те предельные значения тока Iмакс =f(n), которые дает завод- изготовитель.

  1. Мjмент сопротивления вентилятора резко возрастает с увеличением скорости вращения (рис. 2-28,а).

У регулируемых вентиляторов с приводными двигателями постоянного тока во время наладки необходимо оценить максимально возможные рабочие скорости. При открытых задвижках лимитировать может номинальный ток якоря или допустимая скорость двигателя; необходимо также проверить, не возникают ли опасные вибрации привода на больших скоростях.

Рис. 2-28. Характеристики электроприводов со статическим моментом, зависящим от величины скорости. а — привод с вентиляторным моментом; б — привод с моментом прямо пропорциональным скорости.
По результатам испытаний выбираются сопротивление реостата возбуждения и уставка максимальной защиты. В данном случае максимальную защиту рекомендуется настраивать на величину 1,1—1,15 пускового тока якоря Iп, соответствующего скорости, принятой за максимально допустимую по всем основным показателям (при nмакс).
Электроприводы насосов и ряда компрессоров имеют момент нагрузки, изменяющийся прямо пропорционально скорости M = kn; наклон характеристики моментов зависит от положения клапанов или задвижек (рис. 2-28,б). Двигатели насосов несколько менее чувствительны к изменению скорости, чем двигатели вентиляторов, но для них также должен быть строго ограничен верхний предел скорости. Максимальную защиту таких приводов обычно настраивают на (1,2-1,3)Iп (при n-макс).
Электроприводы многих механизмов работают в кратковременном или повторно-кратковременном режиме. Весьма часто привод даже не разгоняется до установившейся скорости и снять характеристики двигателя с помощью обычных стрелочных приборов не представляется возможным. При испытании двигателей таких приводов под нагрузкой в первую очередь проверяются коммутация щеток и величины толчков тока в переходных режимах, т. е. выполняются такие же операции, как при пробных пусках.
Основными показателями работы таких приводов являются время разгона и торможения, а иногда также время реверса.
Для оценки переходных процессов рекомендуется использовать электронный осциллограф с послесвечением; при необходимости проведения контрольных расчетов следует применять светолучевые осциллографы. Осциллограммы переходных процессов имеют существенное значение не только для наладки данного привода в рассматриваемых условиях, но позволяют оценить возможность интенсификации работы агрегата в целом и найти рациональные решения при проектировании аналогичных установок.
Добиваясь получения благоприятных переходных режимов, наладчик всегда должен иметь в виду тепловое состояние отдельных частей двигателя. У некоторых приводов необходимо проверить, допускает ли обмотка возбуждения длительное включение на полное рабочее напряжение.
Выбирая двигатели по среднеквадратичным величинам тока или мощности, иногда не учитывают ухудшение охлаждения в периоды пауз и работы с низкими скоростями. У приводов кратковременных включений допускаются значительные перегрузки двигателей. При этом исходят из того, что нагрев происходит медленно и температура обмоток не превысит нормируемых значений.
Во время наладки необходимо проверить, не превышает ли длительность включения принятых в расчетах величин (см. § 1-2); в случае затяжных включений при относительно низкой температуре корпуса возможен недопустимый перегрев якорных цепей двигателя.
Приведенные замечания показывают, как разнообразны могут оказаться причины перегрузки двигателей; от наладчика всегда требуется внимательное, вдумчивое отношение к режиму работы привода и умение определить, не превышает ли температура деталей машины допустимые величины.



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