Диплом Сыч (1222744), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Рисунок 2.6 – Схема лабораторного стенда
Рисунок 2.7 – Схемное изображение приборной панели с установленными на ней приборами, и порядок их расположения
3 СОЗДАНИЕ ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДА
3.1 Приборы и оборудование, используемое в модернизации лабораторного стенда
При проектировании лабораторного стенда планируется использовать электронные цифровые приборы: амперметры и вольтметры (рисунок 3.1, рисунок 3.2). Характеристики вольтметра сведены в таблицу 3.1.
Таблица 3.1 Характеристики вольтметра
| Назначение прибора | Измерение постоянного напряжения | |
| Рабочая температура | t,˚C | От –10 до +65 |
| Напряжение питания min | U, (В) | 4 |
| Напряжение питания max | U, (В) | 30 |
| Напряжение питания DC | U, (В) | 4.5 28 |
| Размер | см | 4,8 × 3 × 2,2 |
| Максимальное прямое напряжение | U, (В) | 200 |
Его характеристики, не вошедшие в таблицу 3.1: электронный встраиваемый вольтметр с диапазоном измерений от 0 В до 200 В (постоянное напряжение), имеет цветной светодиодный дисплей, допускается питание устройства от измеряемого напряжения (в указанном диапазоне питания вольтметра)
Модуль может использоваться для: контроля напряжения в лабораторных блоках питания, контроля напряжения бортовой сети автомобиля и напряжения аккумулятора, а также для контроля напряжения в различных устройствах и приборах.
Рисунок 3.1 – Электронный встраиваемый вольтметр с диапазоном измерений от 0 В до 200 В
Амперметр предназначен для измерения постоянного тока в источниках питания, зарядных устройствах, стендах, приборных стойках и др. Характеристики амперметра сведены в таблицу 3.2.
Таблица 3.2 – Характеристики амперметра
| Назначение прибора | Измерение постоянного тока | |
| Рабочая температура | t,˚C | от ‒10 до +50 |
| Напряжение питания min | U, (В) | 7 |
| Напряжение питания max | U, (В) | 30 |
| Потребляемый ток | I, mA | <30 |
| Дискретность отсчета | А | 0,01 |
| Погрешность | А | 0,01 |
Рисунок 3.2 – Амперметр цифровой с диапазоном измерений от 0 А до 10 А (с шунтом)
В качестве блоков питания для измерительных приборов будут использоваться зарядные устройства для сотовых телефонов (рисунок 3.3, рисунок 3.4). Характеристики блоков питания сведены в таблицу 3.3.
Таблица 3.3 – Характеристики блока питания
| Входное напряжение | U, (В) | 100 – 240 |
| Выходное напряжение | U, (В) | 6,5 |
| Входной ток | I, (А) | 0,1 |
| Выходной ток MAX | I, (mA) | 500 |
| Частота | Гц | 50 ‒ 60 |
Рисунок 3.3 – Источник питания
Рисунок 3.4 – Источник питания
3.2 Подготовка, разборка и чистка составляющих лабораторного стенда
3.2.1 Подготовка трансформаторов
На начальном этапе ремонта и модернизации лабораторного стенда производилась полная разборка и чистка трансформаторов от пыли и грязи, а также зачистка контактов от нагара и окалины (рисунок 3.5).
Рисунок 3.5 – Рабочая фотография «Изначальный вид трансформаторов»
3.2.2 Подготовка двигателей и конденсаторов
Производилась частичная разборка двигателей и тахогенератора для чистки и смазки подвижных частей агрегатов, отпайка старых и непригодных проводов от контактов конденсаторов (рисунок 3.6, рисунок 3.7). Характеристики двигателей сведены в таблицу 3.4.
Таблица 3.4 – Характеристика двигателей ПМСП–02
| Характеристика | Единицы измерения | Значение |
| Напряжение | U, (В) | 100 |
| Ток | I, (А) | 3,8 |
| Число оборотов | об/мин | 1900 |
| Мощность | кВт | 0,25 |
Рисунок 3.6 – Рабочая фотография «Вид двигателей ПМСП‒02»
Рисунок 3.7 – Рабочая фотография «Процесс отсоединения электрических цепей лабораторного стенда»
3.3 Процесс создания лабораторного стенда и внесение изменений в его конструкцию
3.3.1 Монтаж оборудования
Изначально для создания модернизированного лабораторного стенда была создана новая монтажная схема, по которой и производилась сборка.
Производился монтаж новой проводки, распределение шло на колодки, где проще всего было проверять целостность всей цепи. Также производилась пайка проводки там, где это было необходимо, а именно на контактах конденсаторов и соединении блоков питания приборов (рисунок 3.8).
Рисунок 3.8 – Рабочая фотография «Монтаж электрических цепей стенда»
При сборке учебного стенда также были установлены средства автоматического выключения, так называемые автоматы (рисунок 3.9), для предотвращения замыкания в сети, перегрева проводки и предотвращения выхода из строя лабораторного стенда.
Рисунок 3.9 – Фотография автоматов
После первичного монтажа электрической сети была проведена проверка целостности соединений, как по схеме, так и мультиметром (рисунок 3.10)
Рисунок 3.10 – Мультиметр
Убедившись что электрическая схема собрана верно, была проведена пробная лабораторная работа с использованием аналоговых приборов (рисунок 3.11)
Рисунок 3.11 – Испытание стенда с аналоговыми приборами
Завершающим этапом сборки лабораторного стенда, а также его модернизации является создание приборной панели (рисунок 3.12), в которую были вмонтированы четыре вольтметра, и три амперметра. В дальнейшем панель с приборами была подключена к стенду и надежно закреплена на лабораторном столе (рисунок 3.13).
Рисунок 3.12 – Приборная панель
Рисунок 3.13 – Приборная панель на лабораторном столе
Рисунок 3.14 – Общий вид лабораторного стенда
На фотографии 3.15 отчетливо видны показания всех приборов, вольтметры и амперметры выдают каждый своё значение, световой индикатор показывает работу генератора, что в целом свидетельствует об исправности лабораторного стенда и полной его пригодности для проведения на нем лабораторных работ студентами.
Рисунок 3.15 – Полностью готовый лабораторный стенд
4 ПРОВЕДЕНИЕ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ НА РАЗРАБОТАННОМ СТЕНДЕ
4.1 Лабораторная работа №1
Расчет и построение скоростной характеристики тягового электродвигателя
Цель работы: Построить скоростную характеристику тягового двигателя.
Краткие сведения о характеристиках двигателя
Электромеханическими характеристиками на валу двигателя называют зависимости частоты вращения якоря, вращающего момента и к.п.д. от тока якоря
;
; 
, (4.1)
при постоянном напряжении на коллекторе двигателя. Зависимость частоты вращения якоря от тока часто называют скоростной характеристикой двигателя.
Характеристики двигателя снимают согласно ГОСТ 2582‒81 при температуре обмоток, соответствующих классу изоляции.
Скоростная характеристика описывается следующим аналитическим выражением:
. (4.2)
Содержание работы: До начала испытаний прогреть машины в течение 10 минут. Установить номинальное напряжение на двигателе. Изменяя напряжение 
, задавать значения тока двигателя. Для каждого нового значения тока с помощью линейного генератора устанавливать номинальное напряжение.
После этого фиксировать величины:
;
;
;
;
.
Измерения проводятся для трёх значений тока двигателя. Результаты расчетов занесены в таблицу 4.1. По результатам расчетов построены графики (рисунок 4.1, рисунок 4.2)
Таблица 4.1 – Расчет скоростной характеристики тягового двигателя
| № опыта | IДВ, А | UЛГ, В | UВДМ, В | IЛГ, А | IГ, А | n, об/мин |
| 1.1 | 0,75 | 30 | 4 | 1,15 | 1,3 | 780 |
| 1.2 | 1,45 | 30 | 15 | 1,1 | 2,25 | 380 |
| 1.3 | 2 | 30 | 22 | 1,05 | 3,05 | 220 |
| 2.1 | 1,8 | 50 | 17 | 1,1 | 1,3 | 580 |
| 2.2 | 2,3 | 50 | 25 | 1,15 | 1,75 | 450 |
| 2.3 | 2,5 | 50 | 27 | 1 | 1,8 | 400 |
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
