Не подключать неисправные нагрузки.

Не эксплуатировать таймер в условиях большой запыленности.

Для замены батарей открывается задняя крышка таймера и в контейнер устанавливаются две батарейки стандарта ААА с напряжением 1,5В каждая.

Лабораторная работа №5

Исследование однооборотного исполнительного механизма с электрическим приводом

Время работы – 2 ч.

Цель работы – изучение принципов работы, управления и подключения исполнительных механизмов.

Задание для домашней подготовки

1. Изучить назначение и техническую характеристику однооборотного исполнительного механизма (ИМ) с электрическим приводом типа 52342, 0120/TV. (см. ниже раздел «Описание работы исполнительного механизма 52342, 0120/TV.») [4].

2. Изучить принципиальную электрическую схему ИМ.

3. Изучить варианты подключения ИМ к другим ТСА.

Описание лабораторного стенда

Лабораторный стенд (рис. 8) состоит из панели управления ИМ 1, однооборотного исполнительного механизма 2, съемной крышки ИМ 3, колена трубопровода 4, основания стенда 5, короба с проводкой 6 и поворотной заслонки 7.

На передней панели управления ИМ установлены 4 индикаторные лампы (или светодиоды) 1 для указания положения поворотной заслонки,

кнопки управления открыванием 2 и закрыванием 3 поворотной заслонки, клеммная колодка 4 для подключения измерительного прибора(омметра) или входа ТСА, переключатель 5 на три положения для полного открытия или закрытия заслонки с приоритетной командой, индикаторная лампа 6 наличия сетевого напряжения на стенде, держатель 7 плавкого предохранителя, тумблер 8 «Сеть» для подачи питающего напряжения на стенд.

Задание на исследование

Исследовать возможные на лабораторном стенде режимы работы ИМ.

Рис. 8. Лабораторный стенд «Исследование однооборотного ИМ с электрическим приводом»

1 – панель управления ИМ;

2 – однооборотный ИМ;

3 – съемная крышка ИМ;

4 – колено трубопровода;

5 – основание стенда;

6 – короб с проводкой;

7 – поворотная заслонка.

Вид передней панели управления ИМ показан на рис. 9.

Порядок выполнения задания

1. Включить лабораторный стенд тумблером «Сеть». Наличие питающего напряжения индицирует лампа «Сеть».

2. Установить переключатель подачи команды 5 (рис. 9) поворота заслонки в положение «Закрыто». При этом убедиться, что заслонка начала

движение.

Рис. 9. Вид передней панели управления ИМ

1. - индикаторные лампы положения поворотной заслонки;

2. кнопка подачи команды «Открывание заслонки»;

3. кнопка подачи команды «Закрывание заслонки»;

4. клеммная колодка выводов потенциометрических датчиков положения поворотной заслонки;

5. переключатель подачи команды поворота заслонки;

6. индикаторная лампа сетевого напряжения;

7. держатель плавкого предохранителя на ток 1 А;

8. тумблер «Сеть».

3. В закрытом положении заслонки включается индикаторная лампа «Закрыто» и электродвигатель обесточивается.

4. Перевести переключатель подачи команды в положение «Открыто» и убедиться, что заслонка начала движение в обратную сторону.

5. Измерить время перевода заслонки и положения «Закрыто» в «Открыто» и наоборот.

6. Нажимая поочередно на кнопки 2 и 3, убедиться, что заслонка останавливается на заданном угле.

7. Открыть съемную крышку исполнительного механизма. Внимание! Внутри ИМ имеется высокое напряжение ~220В опасное для жизни человека, поэтому пункт 6 выполняется под присмотром преподавателя. Найти внутри стрелочный указатель угла открытия заслонки. Подключить к контактам клеммной колодки 4, расположенной на передней панели управления измерительный прибор (омметр). Управляя поворотом заслонки построить графики зависимости сопротивления потенциометрических датчиков от угла поворота заслонки.

---

Содержание отчета

Отчет должен содержать:

1. Название работы.

2. Цель работы.

3. Принципиальную электрическую схему ИМ.

4. Принципиальную электрическую схему стенда.

5. Графики зависимостей сопротивления потенциометрических датчиков от угла поворота заслонки.

6. Выводы.

Вопросы для самопроверки

1. Где применяются однооборотные ИМ в пищевой промышленности?

2. Что обозначают данные, приведенные на заводской этикетке ИМ?

3. Какое назначение потенциометрических датчиков ИМ? Почему их два?

4. Каким образом меняется направление движения поворотной заслонки?

5. Какое назначение переключателей KPZ и KPO ИМ?

6. Какое назначение переключателей SO и SZ ИМ?

7. Какие технические характеристики имеет приводной электродвигатель?

8. Как программируется фиксированное текущее положение поворотной заслонки?

9. Какими сигналами управляется ИМ?

10. Какое назначение резистора R ИМ?

11. Какое назначение конденсатора C ИМ?

12. Что означает «переключатель «Открыто» - «Закрыто» с приоритетной командой»?

13. Как преобразовать сигнал потенциометрического датчика в унифицированный токовый сигнал?

Описание работы однооборотного ИМ

с электрическим приводом типа 52342, 0120/TV

Однооборотный ИМ с электрическим приводом предназначен для перемещения регулирующего органа (РО) (заслонок, задвижек и т.д.) с постоянной скоростью в автоматических системах регулирования технологическими процессами.

Принцип работы ИМ заключается в преобразовании электрической энергии во вращательное движение выходного вала.

Основные функции ИМ:

- автоматическое или ручное дистанционное перемещение РО;

- остановка РО в нужном промежуточном положении;

- позиционирование РО трубопроводной арматуры в любом промежуточном положении;

- формирование сигнала о текущем положении РО.

Основные параметры ИМ:

- номинальный крутящий момент на валу (Н*м);

- диапазон угла поворота вала (град.);

- время полного поворота вала (с);

- род тока;

- число фаз;

- питающее напряжение, частота.

На заводской этикетке ИМ 52342, 0120/TV приведены данные, показанные на рис. 10.

Рис. 10. Заводская этикетка ИМ 52342, 0120/TV

Принципиальная электрическая схема ИМ приведена на рис. 11.

Рис. 11. Принципиальная электрическая схема однооборотного ИМ

с электрическим приводом

A1 – исполнительный механизм;

M – электродвигатель NACHOD 1~, FST 2B54D 4W, 220V, 50 Hz;

С – фазосдвигающий конденсатор 2,0Х450V;

R – дополнительный резистор (не установлен);

KPZ – конечный выключатель «Заслонка закрыта»;

KPO – конечный выключатель «Заслонка открыта»;

SO – промежуточное положение заслонки «Заслонка приоткрыта»;

SZ – промежуточное положение заслонки «Заслонка призакрыта».

Принципиальная электрическая схема лабораторного стенда приведена на рис. 12.

Рис. 12. Принципиальная электрическая схема стенда

A1 – ИМ;

XP1 – сетевая вилка;

X1 – клеммная колодка на передней панели управления;

---

L1 – фаза;

NE – рабочая нейтраль;

PE – защитная нейтраль;

FU1 – плавкий предохранитель 1А;

SA1 – сетевой выключатель;

SA2 – переключатель «Открыто – Закрыто»;

SB1, SB2 – кнопки «Открывание», «Закрывание»;

H1…H4 – лампы «Закрыто», «Открыто», «Открыто на заданные углы».

Лабораторная работа №6

Исследование плавких предохранителей ТСА

Время работы – 2 ч.

Цель работы – исследование характеристик плавких предохранителей, применяемых в ТСА, и медной проволоки разного диаметра.

Задание для домашней подготовки

1. Изучить принцип работы, характеристики и конструкции плавких предохранителей.

2. Изучить принцип действия источника тока для исследования предохранителей.

Описание лабораторного стенда

Лабораторный стенд (рис. 13) состоит из источника тока 1 тестирования плавких предохранителей, панели 2 установки трубчатых предохранителей и закрепления проволоки, набора предохранителей для исследования, медной проволоки разного сечения (диаметра), микрометр, секундомер, монтажный инструмент (бокорезы).

На панели 12 расположены:

розетки для подключения разных типов предохранителей;

зажимы для закрепления медного провода для пережигания.

На передней панели источника тока 1 расположены:

кнопка 2 подачи тока на предохранитель;

Рис. 13. Лабораторный стенд «Исследование плавких предохранителей ТСА»

1 – источник тока тестирования плавких предохранителей;

2 – кнопка подачи тока на предохранитель;

3 – ручка плавной установки тока;

4. – кнопка предварительной установки тока;

5. – розетка для установки предохранителя ножевого типа;

6 – измерительный прибор «Амперметр»;

7 – переключатель диапазона установки тока «0…10А/10…30А»;

8 – зажимы для подключения проводки;

9 – индикаторная лампа «Сеть»;

10 – предохранитель источника тока 1А;

11 – сетевой выключатель;

12 – панель установки трубчатых предохранителей и проволоки;

13 – проволока для пережигания;

14 – трубчатый предохранитель.

ручка 3 плавной установки тока;

кнопка 4 предварительной установки тока;

розетка 5 для установки предохранителя ножевого типа;

измерительный прибор «Амперметр» 6;

переключатель 7 диапазона установки тока «0…10А/10…30А);

зажимы 8 для подключения проводки;

индикаторная лампа «Сеть» 9;

предохранитель 10 источника тока 1А;

сетевой выключатель 11.

Задание на исследование

Исследовать характеристики плавких предохранителей разных типов и медной проволоки разного диаметра.

Порядок выполнения задания

1. Выбрать медную проволоку и микрометром измерить ее диаметр.

2. Закрепить медную проволоку на панели 12.

3. Включить источник тока 1 сетевым выключателем 11. Индикаторная лампа 9 «Сеть» покажет наличие питающего напряжения на стенде.

4. Установить тестовый (испытательный) ток, подаваемый на предохранитель. Для этого установить переключатель 7 диапазон тока в положение «0...10А». Далее нажимая и удерживая кнопку 4 «Предварительная установка тока» и поворачивая ручку 3 «Установка значения тока», установить требуемое значение тока по амперметру 6.

5. Нажать на кнопку 2 «Подача тока на предохранитель». Используя секундомер, зафиксировать время перегорания проволоки. Подавать ток на предохранитель не более 10 с. Если медная проволока не перегорела, то установить большее значение тестового тока и повторить эксперимент. Добиться, чтобы проволока перегорала в течение нескольких секунд и мгновенно. Экспериментальные данные занести в таблицу 5.

6. По очереди установить на лабораторный стенд разные типы предохранителей с разными номинальными токами и провести их испытание. При этом руководствоваться информацией, приведенной

---

в разделе «Описание работы и характеристики плавких предохранителей».

Экспериментальные данные поместить в таблицу 6.

Таблица 5

№ п/п	Диаметр мед-ной прово- локи, мм	Сечение прово- локи, мм2	Тесто-вый ток, А	Время перего-рания, с	Комментарий
1					Не перегорает
2.
3.
4.					Мгновенно перегорает
5.					Не перегорает
6.
7.
8.					Мгновенно перегорает
9.					Не перегорает
10.
11.
12.					Мгновенно перегорает

Таблица 6

№ п/п	Тип предохрани- теля с номиналь- током, А	Тестовый ток, А	Время перего-рания, с	Комментарий
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.

Содержание отчета

Отчет должен содержать:

1. Название работы.

2. Цель работы.

3. Вид лабораторного стенда.

4. Таблицы с экспериментальными данными и комментариями.

5. Графики токовременных характеристик автомобильных предохранителей.

6. Выводы.

Вопросы для самопроверки

1. Где применяются плавкие предохранители? Какие у них преимущества и недостатки по отношению к другим защитным устройствам?

2. Какой принцип действия одноэлементного плавкого предохранителя?

3. Какой принцип действия двухэлементного плавкого предохранителя?

4. Из каких частей состоит плавкий предохранитель? Из каких материалов изготавливается плавкая вставка?

5. Как устанавливаются плавкие предохранители в электрооборудовании?

6. Что называется номинальным током предохранителя?

7. Что обозначает напряжение, написанное на предохранителе?

8. Почему предохранители выпускаются разной длины?

9. Зачем плавкие предохранители разделены на классы?

10. Какую информацию можно получить с графика токовременной характеристики предохранителя?

11. Почему флажковые предохранители предпочтительнее трубчатых?

12. Зачем цветом дублируют номинальный ток предохранителя?

13. Почему важно знать падение напряжения на предохранителе и как его правильно измерять?

14. Каким способом ускоряют срабатывание плавкого предохранителя?

15. К чему может привести неисправность плавкого предохранителя?

16. Зачем применяется иерархическая схема включения предохранителей в электрическую цепь?

Описание работы и характеристики плавких предохранителей

Плавкие предохранители (ПП) предназначены для защиты электрических цепей от короткого замыкания и перегрузок. ПП одноразового действия. После срабатывания (перегорания) заменяются аналогичными по конструкции и характеристикам. Большинство плавких предохранителей устанавливается в держателях (розетках или вилках) для их быстрой замены. Предохранители имеют разную конструкцию и технические характеристики и используются практически во всех электрических цепях. В лабораторной работе исследуются только плавкие предохранители, применяемые электронном оборудовании ТСА и в автотранспортных средствах. Автомобильные флажковые (с ножевыми выводами) предохранители оказались наиболее удачными по своим конструктивным и техническим характеристикам и их начинают применять не только в автомобилестроении, но и в промышленной автоматике, малых летательных аппаратах и катерах, технологическом оборудовании, электроинструменте и т.д.

---

ПП состоит из плавкой вставки, изолятора и контактных соединений, поэтому ПП часто называют коммутационным электрическим элементом. В основном ПП устанавливаются в разъемы-розетки, зажимаются винтовыми или болтовыми соединениями или пайкой.

На рис. 14 показаны виды некоторых типов ПП ТСА.

Рис. 14. Виды некоторых типов ПП ТСА

На рис. 15 показаны виды некоторых автомобильных ПП.

Рис. 15. Виды некоторых автомобильных ПП

На рис. 16 показаны виды некоторых держателей ПП.

Рис. 16. Виды некоторых держателей ПП

Рассмотрим основные технические характеристики ПП:

1. Номинальный ток. Номинальный ток плавкого предохранителя не должен превышать максимальный ток электрической цепи. Если цепи предохранителя установлены потребители, у которых пусковой ток в разы превышает номинальный (например, электродвигатель), то необходимо выбирать предохранитель соответствующего класса.

2. Номинальное напряжение. Напряжение электрической цепи, в которой установлен предохранитель. Например, если на предохранителе указано напряжение 1000В, то его можно использовать в электрических цепях с напряжением не более 1000В. Автомобильные предохранители могут работать в электрических цепях с напряжением 32 или 42В. Предохранители для электрических цепей не более 1000В называются низковольтными. Длина предохранителя зависит от значения напряжение электрической цепи.

3. Классы предохранителей:

а) aM – предохранители для защиты электродвигателей и кабелей;

б) aR – предохранители для защиты полупроводниковых приборов от коротких замыканий;

в) gB – быстродействующие предохранители общего применения, пригодные для эксплуатации в шахтном оборудовании;

г) gG – универсальные предохранители широкого применения для защиты кабелей, электродвигателей, трансформаторов и конденсаторов;

д) gR – предохранители для защиты полупроводниковых приборов с токами меньше 100А;

е) gRL – предохранители для одновременной защиты полупроводниковых приборов и кабелей двойного действия;

ж) gTr – предохранители для защиты силовых трансформаторов.

4. Разновидности предохранителей.

а) одиночные (одноэлементные) предохранители быстро реагируют на короткое замыкание, но медленно на перегрузку по току;

б) предохранители двойного действия (двухэлементные) срабатывают быстро и при коротком замыкании и при перегрузке, потому что имеют на плавкой вставке участки, реагирующие на любые возмущения.

5. Токовременная характеристика предохранителей.

На рис. 17 показана токовременная (амперсекундная) характеристика автомобильных предохранителей.

Рис. 17. Токовременная характеристика автомобильных предохранителей

1 – ножевой предохранитель;

2 – трубчатый предохранитель.

6. Падение напряжение на предохранителе. Для автомобильного предохранителя с номиналом 15А с ножевыми контактами максимальное падение напряжения должно составлять не более 150 мВ, для 30А – не более 115 мА; для трубчатого предохранителя с номиналом 8А – не более 80 мВ. Напряжение измеряется на клеммах держателя предохранителя.

---

Смотрите также файлы

• Лабораторная работа 4. Машина Тьюинга.doc

• Лабораторная работа 3. Рекурсия.doc

• Лабораторная работа 2. Автоматы.doc

• Лабораторная работа. Системы и их виды.doc

• Лабораторная базы данных.doc