Практическая часть

Лабораторная работа №4

Сборка и проверка схемы шкафа для нереверсивного управления асинхронным двигателем с помощью микропроцессорного

монитора тока

Цель: Через клемные соединения построить схему соединений. При первом и втором пуске, при заклинивании вала замерить силу тока на каждой фазе, а так же определить показания вольтметра рассчитать рабочую мощность.

Материалы и оборудование: лабораторный стол, двигатель, провода.

Теоретическая часть

Пускатель электромагнитный (магнитный пускатель) — низковольтное электромагнитное (электромеханическое) комбинированное устройство распределения и управления, предназначенное для пуска электродвигателя, обеспечения его непрерывной работы, отключения питания, защиты электродвигателя и подключенных цепей, и и иногда для реверсирования направления его вращения.

Помимо простого включения, в случае управления электродвигателем пускатель может выполнять функцию переключения направления вращения его ротора (т. н. реверсивная схема), путем изменения порядка следования фаз, для чего в пускатель встраивается второй контактор.

Реле — электрическое или электронное устройство (ключ), предназначенное для замыкания или размыкания электрической цепи при заданных изменениях электрических или неэлектрических входных воздействий.

Обычно под этим термином подразумевается электромагнитное реле — электромеханическое устройство, замыкающее и/или размыкающее механические электрические контакты при подаче в обмотку реле электрического тока, порождающего магнитное поле, которое вызывает перемещения ферромагнитного якоря реле, связанного механически с контактами и последующее перемещение контактов, коммутирует внешнюю электрическую цепь.

Работа электромагнитных реле основана на использовании электромагнитных сил, возникающих в металлическом сердечнике при прохождении тока по виткам его катушки. Детали реле монтируются на основании и закрываются крышкой. Над сердечником электромагнита установлен подвижный якорь (пластина) с одним или несколькими контактами. Напротив них находятся соответствующие парные неподвижные контакты.

Перечень аппаратуры:

Обозначение	Наименование	Параметры
Ml	Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором	120 Вт/ ~ 380 В / 1500 мин^-1
QF1	Автоматический трехполюсный выключатель	~ 380 В / 10 А
SF1	Автоматический однополюсный выключатель	~230 В /0,5 А
КМ1	Контактор	~ 380 В / 10 А
А1...АЗ	Датчик тока	0...2,5 А
А4	Микропроцессорный монитор тока двигателя	~ 380 В /2,5 А
PV1	Вольтметр	~0.. ,500В
РА1	Амперметр	~0...2 А

Практическая часть

Порядок выполнения работы:

1) Изучить схему

2) Разработать монтажную схему с использованием клемников

3) Собрать схему

4) Произвести эксперимент

Указания по проведению эксперимента:

• Обеспечьте, чтобы шкаф управления асинхронным двигателем (далее - шкаф) был заперт и отключен от сети электропитания лаборатории внешним коммутационным аппаратом, например, автоматическим выключателем.

• Откройте дверь шкафа.

• Если включены выключатели QF1 и SF1, то отключите их.

• Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрической принципиальной. Для соединения аппаратуры, установленной на двери шкафа, с аппаратурой внутри шкафа используйте в качестве промежуточных контактов блоки зажимов Х5, Х6, расположенные на шасси шкафа.

• Включите выключатели QF1 и SF1.

• Закройте дверь шкафа ключом.

• Подайте на шкаф электропитание от сети лаборатории.

• На мониторе тока двигателя А4 (далее - мониторе) высветится надпись «А.000», означающая увеличенное в 100 раз текущее (равно нулю) значение тока в фазе «А» двигателя M1, а также загорится светодиод около надписи «СТОП».

• Проверьте, что в мониторе А4 заданы следующие значения параметров управления асинхронного двигателя: токи I1 = 0,42 А (во всех фазах). I2 = 50%. I3 = 70% и времена t0 = 10 с, t1 = 3 с, t2 = 5 с, t3 = 5 с. Если это не так. то восстановите их или измените на свои желаемые значения этих параметров. (Порядок проверки, восстановления и изменения параметров приведен в разделе «Программирование монитора тока двигателя» настоящего руководства).

• Нажмите и отпустите кнопку « 3 » на мониторе А4. Загорится светодиод около надписи «ВПЕРЕД».

• Нажмите и отпустите кнопку « è » на мониторе А4. Произойдет прямой пуск двигателя M1. Стрелки вольтметра Р1 и амперметра Р2 укажут напряжение и ток двигателя M1. На мониторе А4 высветится увеличенное в 100 раз текущее значение тока двигателя M1 в выбранной фазе. Для наблюдения значения тока в другой фазе нажмите и отпустите кнопку « 5 ».

• Нажимая кнопку « 3 » добейтесь загорания светодиода около надписи «СТОП».

• Осуществите останов двигателя M1 нажатием на кнопку « è» монитора А4.

• Нажмите и отпустите кнопку « 3 » на мониторе А4. Загорится светодиод около надписи «ВПЕРЕД».

• Осуществите повторный пуск двигателя M1 нажатием кнопки « è » на мониторе А4.

• Смоделируйте обрыв фазы двигателя M1 выниманием перемычки, например, в фазе «В» на его терминальной панели. Стрелки вольтметра PV1 и амперметра РА1 укажут напряжение и увеличившийся ток двигателя Ml. На мониторе А4 высветится увеличенное в 100 раз текущее значение тока двигателя M1 в выбранной фазе. Двигатель Ml начнет издавать характерный гудящий звук. Через время t3 = 5 с двигатель M1 должен аварийно отключиться от электрической сети и остановиться. Об этом будет сигнализировать надпись «OL3». которая должна появиться на мониторе блока А4.

• Устраните искусственно созданный обрыв фазы «В» двигателя M1.

• Отключите шкаф от сети электропитания лаборатории.

• Откройте дверь шкафа.

• Отключите выключатели QF1 и SF1.

• Создайте механический момент сопротивления на валу двигателя M1, исключающий его пуск. Для этого снимите кожух, защищающий от прикосновения к вал) двигателя M1. Закрепите на валу двигателя стопорное устройство так, чтобы исключалось вращение вала в обе стороны.

• Включите выключатели QF1 и SF1.

• Закройте дверь шкафа ключом.

• Подайте на шкаф электропитание от сети лаборатории.

• Нажмите и отпустите кнопку « 3 » на мониторе А4. Загорится светодиод около надписи «ВПЕРЕД».

• Нажмите и отпустите кнопку « è » на мониторе А4. В результате произойдет подключение двигателя M1 к электрической сети. Стрелки вольтметра PY1 и амперметра РА1 укажут напряжение и увеличившийся ток двигателя M1. На мониторе А4 высветится увеличенное в 100 раз текущее значение тока двигателя M1 в выбранной фазе. Двигатель M1 останется неподвижным и начнет издавать характерный гудящий звук. Через время t2 = 5 с двигатель M1 должен аварийно отключиться от электрической сети. Об этом будет сигнализировать надпись «OL2». которая должна появиться на мониторе блока А4.

По завершении эксперимента отключите шкаф от сети электропитания лаборатории, снимите стопорное устройство с вала двигателя M1 и установите защитный кожух.

5) На мониторе тока выставить значения соответствующие и не соответствующие параметрам двигателя.

6) Заполнить таблицу

Фаза двигателя	U	I	P=UI
A
B
C

7) Разобрать схему

8) Убрать оборудование: провода, в шкаф

9) Оформить работу

10) Сделать вывод

11) Ответить на вопросы

1. Определения магнитного пускателя

2. Предназначение КМ1

3. Предназначение амперметра и вольтметра

Схема электрическая принципиальная