Научная статья на тему 'ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА САМОЗАПУСКА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ НА УЧЕБНОМ СТЕНДЕ'

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА САМОЗАПУСКА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ НА УЧЕБНОМ СТЕНДЕ Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
48
16
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА / ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ / САМОЗАПУСК / АВТОМАТИЧЕСКОЕ ПОВТОРНОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ / RELAY PROTECTION / ELECTRIC MOTOR / SELF-STARTING / AUTOMATIC RECLOSING

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Каширин Дмитрий Евгеньевич, Павлов Виктор Вячеславович

В повышении эффективности процесса обучения значительную роль играет использование наглядных пособий и учебного оборудования, в том числе лабораторных испытательных стендов, работа с которыми дает возможность будущему специалисту закрепить на практике полученные знания. В статье дается описание лабораторного стенда, разработанного сотрудниками кафедры электроснабжения РГАТУ им. П.А. Костычева и предназначенного для обучения студентов по основной образовательной программе высшего образования направления подготовки «Электроэнергетика и электротехника». Разработанный стенд предоставляет широкие возможности по изучению электромеханических защитных устройств вторичной коммутации - приборов релейной защиты (РЗ) и автоматического повторного включения (АПВ), позволяет проводить исследование ряда явлений, происходящих в электросети при срабатывании данных устройств, в частности, явления самозапуска электродвигателей при восстановлении питающего напряжения после перерыва питания. Представлено краткое описание опытов, проводимых на данном стенде и наглядно раскрывающих принцип действия АПВ выключателей с электромагнитным приводом, совместную работу комплектов РЗ и АПВ при имитации устойчивых и неустойчивых коротких замыканий (КЗ). Отдельно рассмотрен опыт по определению влияния бестоковой паузы до АПВ на время самозапуска асинхронного электродвигателя. Результаты проведенного лабораторного исследования наглядно демонстрируют существование пропорциональной зависимости между величиной бестоковой паузы и временем самозапуска асинхронного электродвигателя, необходимом для восстановления его номинальной частоты вращения. В эксперименте помимо устройств, непосредственно входящих в состав испытательного стенда - набора электромеханических реле, магнитных пускателей, переключателя и т.д., использован ряд дополнительных приборов и устройств: асинхронный электродвигатель, электросекундомер, однофазные трансформаторы, лабораторный автотрансформатор, мультиметр и др.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Каширин Дмитрий Евгеньевич, Павлов Виктор Вячеславович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

STUDY OF THE ELECTRIC MOTOR SELF-STARTING PROCESS AT THE TRAINING STAND

In enhancing the effectiveness of the learning process, the use of visual aids and modern training equipment, including laboratory test benches, plays a significant role. Working with them enables the future specialist to consolidate the knowledge gained in practice. The article describes the laboratory stand, developed by the staff of the Department of Power Supply, Ryazan State Agrotechnological University Named after P.A. Kostychev, and intended to teach students on the basic educational program of higher education areas of training Power and electrical engineering. The developed stand provides ample opportunities for the study of electromechanical protective devices of secondary switching - devices of relay protection and automatic reclosing, allows to study a number of phenomena occurring in the electrical network when these devices are triggered, in particular, the phenomenon of self-starting electric motors voltage after a power break. A brief description of the experiments carried out at this stand and clearly revealing the principle of the operation of automatic reclosing switches with an electromagnetic drive, the joint operation of sets of relay protection and automatic reclosing in the simulation of stable and unstable short circuits is presented. Separately, the experience of determining the influence of a current-free pause on the self-starting time of an asynchronous motor is considered. The results of the laboratory research clearly demonstrate the existence of a proportional relationship between the value of the dead time and the self-starting time of the asynchronous electric motor, which is necessary to restore its nominal speed. In the experiment, in addition to the devices that are directly part of the test bench - a set of electromechanical relays, magnetic starters, switches, etc., a number of additional devices and devices were used: asynchronous electric motor, electric stopwatch, single-phase transformers, laboratory autotransformer, multimeter, etc.

Текст научной работы на тему «ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА САМОЗАПУСКА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ НА УЧЕБНОМ СТЕНДЕ»

-С*

УДК 621.316.7

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА САМОЗАПУСКА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ НА УЧЕБНОМ СТЕНДЕ

КАШИРИН Дмитрий Евгеньевич, д-р техн. наук, доцент кафедры электроснабжения, Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева, kadm76@mail.ru

ПАВЛОВ Виктор Вячеславович, аспирант кафедры электроснабжения, Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева, vikp76@mail.ru

В повышении эффективности процесса обучения значительную роль играет использование наглядных пособий и учебного оборудования, в том числе лабораторных испытательных стендов, работа с которыми дает возможность будущему специалисту закрепить на практике полученные знания. В статье дается описание лабораторного стенда, разработанного сотрудниками кафедры электроснабжения РГАТУ им. П.А. Костычева и предназначенного для обучения студентов по основной образовательной программе высшего образования направления подготовки «Электроэнергетика и электротехника». Разработанный стенд предоставляет широкие возможности по изучению электромеханических защитных устройств вторичной коммутации - приборов релейной защиты (РЗ) и автоматического повторного включения (АПВ), позволяет проводить исследование ряда явлений, происходящих в электросети при срабатывании данных устройств, в частности, явления самозапуска электродвигателей при восстановлении питающего напряжения после перерыва питания. Представлено краткое описание опытов, проводимых на данном стенде и наглядно раскрывающих принцип действия АПВ выключателей с электромагнитным приводом, совместную работу комплектов РЗ и АПВ при имитации устойчивых и неустойчивых коротких замыканий (КЗ). Отдельно рассмотрен опыт по определению влияния бестоковой паузы до АПВ на время самозапуска асинхронного электродвигателя. Результаты проведенного лабораторного исследования наглядно демонстрируют существование пропорциональной зависимости между величиной бестоковой паузы и временем самозапуска асинхронного электродвигателя, необходимом для восстановления его номинальной частоты вращения. В эксперименте помимо устройств, непосредственно входящих в состав испытательного стенда - набора электромеханических реле, магнитных пускателей, переключателя и т.д., использован ряд дополнительных приборов и устройств: асинхронный электродвигатель, электросекундомер, однофазные трансформаторы, лабораторный автотрансформатор, мультиметр и др.

Ключевые слова: релейная защита, электродвигатель, самозапуск, автоматическое повторное включение.

Введение

Устройства автоматического повторного включения (УАПВ) выключателей позволяют быстро восстанавливать электроснабжение потребителей при неустойчивых коротких замыканиях (КЗ) в сети, что обеспечивает бесперебойность питания потребителей и повышает надежность работы энергосистем [1, 2].

УАПВ классифицируют: 1) по назначению: для линий с односторонним и двухсторонним питанием; 2) по способу воздействия на привод выключателя: механические и электрические; 3) по числу фаз: одно- и трехфазные; 4) по кратности срабатывания: одно- и многократные.

Для АПВ выключателей с электромагнитными приводами выпускаются специальные комплектные реле - устройства, в состав которых входит несколько взаимодействующих элементов (реле, емкости, сопротивления). Для подстанций с постоянным оперативным током используются комплектные реле типа РПВ-58 (однократного действия) и РПВ-258 (двукратного действия). Для подстанций с переменным оперативным током применяется реле однократного действия РПВ-358, отличающееся от РПВ-58 наличием диода в цепи заряда конденсатора [2, 3].

Автоматическое повторное включение называется успешным, если оно сработало на неустойчивое КЗ, после чего электроснабжение потребителей восстановилось. При запуске АПВ

на устойчивое КЗ релейная защита вторично отключает поврежденный объект без последующего АПВ. Такое АПВ называется неуспешным [1, 2, 4].

Устройство и принцип действия УАПВ

Реле РПВ-58 состоит из следующих элементов (рис. 1): 1) реле времени 1РВ, создающего выдержку времени от момента пуска АПВ до замыкания цепи включающей катушки выключателя; 2) промежуточного реле 1РП, дающего импульс на включение выключателя и имеющего две катушки - рабочую (параллельную) и удерживающую (последовательную); 3) емкости С, обеспечивающей однократность действия АПВ; 4) зарядного сопротивления Ш2, предназначенного для ограничения скорости заряда емкости С, чем предотвращается многократное включение при неуспешном АПВ; 5) добавочного сопротивления Ш1, предназначенного для обеспечения термической устойчивости реле времени 1РВ; 6) сопротивления Ж3, через которое происходит разряд емкости при наличии защит, действие которых не должно сопровождаться АПВ (запрет АПВ).

Работа комплектного реле осуществляется следующим образом. При подаче «+» оперативного постоянного тока на вывод 5 РПВ-58 включается реле времени 1РВ в цепь оперативного тока через свой нормально замкнутый контакт 1РВ.1 (мгновенный), который сразу же отпадает, при этом катушка 1РВ замыкается через добавочный резистор Этим обеспечивается термическая

© Каширин Д. Е., Павлов В. В., 2019 г.

устойчивость реле времени, работающего на постоянном токе 220 В.

Как только реле времени сработало, запускается его выдержка времени, по истечении которого контакт 1РВ.2 замыкает рабочую катушку промежуточного реле 1РП в цепь разряда конденсатора С. При срабатывании 1РП самоудерживается своей второй обмоткой, подключаемой в цепь оперативного постоянного тока через один из своих замыкающих (нормально разомкнутых) контактов (контакт 1РП.1). Самоудерживание 1РП необходимо потому, что время включения выключателя велико (до 1 сек.), разряд конденсатора С кратковременный, а удерживаться в сработанном состоянии по цепи своей первой (рабочей) катушки реле 1РП не может из-за большого значения сопротивления зарядного резистора Ж2 (до 3,6 МОм), которое

необходимо для медленного заряда конденсатора С, чтобы обеспечить блокировку при неуспешном АПВ.

При успешном АПВ команда на запуск пропадает (снимается «+» с вывода 5), 1РВ и 1РП возвращаются, и начинает заряжаться конденсатор С через зарядное сопротивление Ж2, и, когда заряд завершится, АПВ готово к новому циклу.

При неуспешном АПВ снова подается команда на запуск («+» оперативного тока на вывод 5), 1РВ по истечении выдержки времени замыкает 1РП на конденсатор С, но срабатывания 1РП не происходит, так как конденсатор еще не успел зарядиться после первого цикла. Контакт 1РВ.2, замыкая С на 1РП, препятствует дальнейшему заряду С. Таким образом обеспечивается однократность АПВ.

Рис. 1 - Схема внутренних подключений и общий вид комплектного реле РПВ-58

В схеме АПВ выключателей с электромагнитным приводом используется ключ управления с фиксацией (КУ). Реле РПО (Реле Положения «Отключено») указывает на положение выключателя. Оно обесточено при включенном выключателе и срабатывает при его отключении по любой причине, так как в цепь его катушки входит вспомогательный контакт выключателя, нормально замкнутый при отключенном выключателе. Нормально разомкнутый контакт РПО подключен последовательно между (+) оперативного тока и выводом 5 РПВ-58.

Для пуска устройства АПВ используется принцип несоответствия положения выключателя и его ключа управления КУ. При квитировании КУ в положение «Включено» его контакт 1 остается замкнутым до следующей оперативной команды. Если при этом выключатель включен, то имеется соответствие между положением выключателя и ключа управления, так как при включенном выключателе разомкнут его вспомогательный контакт, и реле РПО обесточено.

При отключении выключателя от релейной защиты вспомогательный контакт выключателя замыкается, и срабатывает РПО, подавая команду на включение РПВ-58. Таким образом, при появ-

лении несоответствия положения выключателя и его ключа управления происходит запуск УАПВ [2].

Конструкция лабораторного стенда для изучения приборов релейной защиты и АПВ Подробное описание лабораторного стенда и составляющих его основных компонентов представлено в [5]. Схема подключения РПВ-58 и всех вспомогательных компонентов, составляющих УАПВ, показана на рисунке 2. В данной конструкции использован галетный переключатель на три положения в качестве КУ, а в качестве РПО использовано промежуточное реле типа РП-23. Цепь нагрузки собирается в соответствии со схемой, представленной на рисунке 3. Вся цепь подключена к вторичной обмотке маломощного однофазного трансформатора (источник энергии) с коэффициентом трансформации 220/220В. В качестве выключателя цепи используется магнитный пускатель МП [3, 6]. Нагрузка состоит из асинхронного электродвигателя, подключенного через конденсатор, и лампы накаливания. Параллельно нагрузке подключено минимальное реле напряжения РН, а также и ЛАТР, с помощью которого производится имитация КЗ в цепи. К выводу ЛАТРа через понижающий трансформатор 220/12В подключена

катушка токового реле РТ-40, совместно с реле времени РВ (рис. 3) составляющего комплект максимальной токовой защиты. Помимо замыкающих контактов МП.1 и МП.2 магнитного пускателя, в цепи имеются контакты включающей и отключающей катушек - т.н. электромагнитов включения и отключения (ЭВ и ЭО). В качестве этих электромагнитов в лабораторном стенде использованы

магнитные пускатели, работающие на постоянном токе. Вывод 4 РПВ-58 соединяется с цепью ЭВ через последовательно подключенную катушку указательного реле (РУ), сигнализирующего о факте срабатывания УАПВ, если накладка Н находится в рабочем положении, иначе по истечении времени уставки АПВ команда на включение ЭВ со стороны РПВ-58 не поступит.

Рис. 2 - Схема УАПВ на основе РПВ-58 в цепях оперативного постоянного тока

Рис. 3 - Цепь нагрузки

Работа схемы УАПВ, собранной на лабораторном стенде, осуществляется следующим образом. Квитированием ключа управления в положение «В1» из положения «О» проверяют работу АПВ (при снятой накладке Н). Квитированием ключа управления в положение «В» из положения «В1» включают нагрузку замыканием цепи электромагнита включения (ЭВ). Установкой накладки Н подключают устройство АПВ. При этом цепь нагрузки находится в рабочем режиме, а УАПВ - в состоянии готовности (по истечении 10-20 секунд, необходимых для заряда конденсатора).

Внешний вид лабораторного стенда представлен на рис. 4. Ниже приводится описание нескольких простых опытов, проводимых на данном стенде.

Изучение действия УАПВ совместно с комплектом релейной защиты Для проведения опыта необходимо собрать схему нагрузки и защиты с имитацией КЗ при помощи ЛАТРа (рис. 3). Защиту собрать на базе максимального токового реле РТ-40 и реле времени ЭВ-132. Реле времени подключается к цепи оперативного постоянного тока в соответствии

с рисунком 2. Проверить работу защиты увеличением тока КЗ путем поворота ручки ЛАТРа.

Далее необходимо измерить амперметром рабочий ток линии 1ном и рассчитать уставку защиты по формуле:

■ _ ки ■ Ксх ■ Ксзп .

сраб.реле ¡у- ном '

Кп -П-г-г

(1)

где КН - коэффициент надежности защиты (принимается равным 1,2); КСХ - коэффициент схемы, зависящий от способа подключения реле защиты и трансформаторов тока (принимается равным 1); КСЗП - коэффициент самозапуска электродвигателя (равен 3); КВ - коэффициент возврата максимального токового реле (равен 0,8); пТТ - коэффициент трансформации трансформатора тока; 1ном - рабочий ток линии (найденное значение), А.

Проверка действия УАПВ на устойчивое КЗ. Поворотом ручки ЛАТРа создать аварийный ток, при котором сработает РТ-40. Цепь нагрузки отключится защитой с выдержкой времени, а УАПВ запустит свою выдержку времени ^ по

истечении которого произойдет попытка включения на неустранившееся КЗ. Вновь сработает защита и запустится УАПВ. Но по истечении выдержки времени АПВ следующей попытки повторного включения не произойдет, т.к. конденсатор С не успел зарядиться. Система остается в таком состоянии до вмешательства оператора.

Квитировать ключ управления в положение «О».

Проверка действия УАПВ на неустойчивое КЗ. Квитировать КУ из положения «О» в положение

«В1» и далее - в «В». Установить накладку. Поворотом ручки ЛАТРа создать аварийный ток, при котором сработает РТ-40. Цепь нагрузки отключится защитой с выдержкой времени, а УАПВ запустит свою выдержку времени ^ПВ. За время паузы АПВ устранить аварийный ток поворотом ручки ЛАТРа в нулевое положение. УАПВ по истечении выдержки времени производит успешное повторное включение. РУ сигнализирует о срабатывании УАПВ

Рис. 4 - Общий вид лабораторного стенда для изучения приборов релейной защиты и АПВ

Определение влияния бестоковой паузы на время самозапуска асинхронного электродвигателя

Для определения влияния бестоковой паузы ^ до АПВ на время самозапуска асинхронного электродвигателя в комплекте с лабораторным стендом используется электрический секундомер

(ЭС) типа ПВ-53Щ. Включает его минимальное реле напряжения РН-54, подключенное параллельно нагрузке (рис. 4, 5), при снижении питающего напряжения до уровня ниже величины уставки РН, принимаемой 0,85-0,9ин. Схема подключения ЭС показана на рисунке 5.

N

О

зс

/УГ\

РН

о /

220 В

Рис. 5 - Схема подключения электросекундомера для определения времени перерыва питания и вид лицевой панели электросекундомера ПВ-53Щ

Время перерыва питания ^ отсчитывается от момента возникновения КЗ (снижение напряжения) до восстановления нормального напряжения после успешного АПВ. Уставки АПВ ^ПВ задавали: 0,25; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 сек. На каждой из этих уставок производить неустойчивые КЗ в линии и по секундомеру определять время перерыва

электроснабжения. Определить продолжительность самозапуска электродвигателя:

^СЗП

' (^РЗ + ^АПВ ) '

(2)

где ^ЗП - время самозапуска электродвигателя, сек; ^ - время перерыва электроснабжения, сек (отсчитывается секундомером); - уставка реле

времени защиты, сек; ^ПВ - уставка реле времени которым построен график зависимости времени в комплектном реле РПВ-58, сек. самозапуска электродвигателя, работающего на

В таблицу занесены результаты измерений, по холостом ходу, от бестоковой паузы АПВ (рис. 6).

Таблица - Результаты измерений и определение времени самозапуска

^□в, сек (уставка) 0,25 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5

сек (уставка) 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5

сек (измерение) 1,88 2,14 2,67 3,22 3,77 4,31

^ЗП, сек (расчет) 0,13 0,14 0,17 0,22 0,27 0,31

Рис. 6 - График зависимости времени самозапуска электродвигателя от уставки АПВ

Полученные результаты (табл., рис. 6) демонстрируют пропорциональную зависимость между величиной бестоковой паузы (уставкой АПВ) и временем самозапуска асинхронного электродвигателя, необходимого для восстановления его номинальной частоты вращения. При исчезновении питающего напряжения по любой причине, в частности, при срабатывании релейной защиты, асинхронный двигатель работает на выбеге, его частота вращения постепенно снижается. После восстановления напряжения в питающей линии происходит всплеск пускового тока двигателя, который тем больше, чем больше затормозился двигатель при отсутствии питания, то есть чем больше величина бестоковой паузы, задаваемой уставкой АПВ. В результате самозапуск электродвигателя сопровождается некоторым провалом напряжения в питающей сети, восстановление которого до номинального уровня происходит не сразу, а по истечении времени восстановления рабочего режима электродвигателя. Данную задержку фиксирует минимальное реле напряжения, управляющее электросекундомером.

Заключение

Лабораторный испытательный стенд предоставляет широкие возможности по изучению электромеханических защитных устройств вторичной коммутации - приборов релейной защиты (РЗ) и автоматического повторного включения (АПВ), позволяет проводить исследование переходных процессов, происходящих в электросети при срабатывании данных устройств [7-9].

Лабораторные работы, проводимые на данном стенде, наглядно демонстрируют обучающимся принцип действия АПВ выключателей с электро-

магнитным приводом, совместную работу комплектов РЗ и АПВ при имитации устойчивых и неустойчивых коротких замыканий (КЗ), а также явление самозапуска асинхронного электродвигателя после перерыва питания.

При исчезновении питающего напряжения по любой причине, в частности, при срабатывании релейной защиты, асинхронный двигатель работает на выбеге, его частота вращения постепенно снижается. После восстановления напряжения в питающей линии происходит всплеск пускового тока двигателя, который тем больше, чем больше затормозился двигатель при отсутствии питания, то есть чем больше величина бестоковой паузы, задаваемой уставкой АПВ. В результате самозапуск электродвигателя сопровождается некоторым провалом напряжения в питающей сети, и его восстановление до номинального уровня происходит не сразу. Данную задержку фиксирует минимальное реле напряжения, управляющее электросекундомером. Из результатов проведенного лабораторного эксперимента следует пропорциональная зависимость между величиной бестоковой паузы и временем самозапуска асинхронного электродвигателя, которое необходимо для восстановления его номинальной частоты вращения.

Список литературы

1. Андреев, В. А. Релейная защита и автоматика систем электрорснабжения : учеб. для вузов по спец. «Электроснабжение». - 3-е изд., перераб. и доп. - М. : Высш. шк., 1991. - 496 с., ил.

2. Голубев, М. Л. Автоматическое повторное включение в распределительных сетях. - М. : Энергоиздат, 1982. - 96 с. : ил.

3. Справочник реле защиты и автоматики / под

Iз-

ред. М. Э. Хейфица. - изд. 2-е, перераб. и доп. - М. но-практической конференции / Под общей редак-

: Энергия, 1968. - 296 с. : ил. цией В.А. Солопова. - Рязань, 2018. - С. 254-257.

4. Каширин, Д. Е. К вопросу повышения каче- 7. Васильева, Т. Н. Лабораторный стенд для из-ственных характеристик электроснабжения кон- учения цифровых релейных защит [Текст] / Т. Н. тактной сети [Текст] / Д. Е. Каширин, В. В. Павлов Васильева, Ю. Я. Прокопенко, Д. В. Курбатов // Ак-// Наука и инновации: векторы развития : матери- туальные проблемы агроинженерии и их иннова-алы Международной научно-практической конфе- ционные решения : материалы междунар. науч.-ренции молодых ученых. Сборник научных статей. практ. конф. - Рязань : Изд-во РГАТУ, 2013. - С. В 2-х книгах, 2018. - С. 28-31. 242-245.

5. Лабораторный стенд для изучения приборов 8. Каширин, Д. Е. Разработка стенда для изуче-релейной защиты и АПВ [Текст] / Д. Е. Каширин, ния частотно-регулируемых приводов асинхрон-В. В. Павлов, К. Е. Гобелев, П. Э. Бочков // Совер- ных электиродвигателей [Текст] / Д. Е. Каширин, шенствование системы подготовки и дополнитель- Ю. Я. Прокопенко // Аграрная наука как основа ного профессионального образования кадров для продовольственной безопасности региона : мате-агропромышленного комплекса : материалы На- риалы 66-й междунар. науч.-практ. конф. - Рязань циональной науч.-практ. конф. - Рязань : Изд-во : Изд-во РГАТУ, 2015. - Часть 2. - С. 118-121. РГАТУ, 2017. - Часть 2. - С. 86-89. 9. Лабораторное исследование компенсации

6. Каширин, Д. Е. Анализ факторов, влияющих реактивной мощности электрической сети [Текст] на надежность работы электромагнитных контак- / Д. Е. Каширин, В. В. Павлов, М. Б. Угланов [и др.] торов [Текст] / Д. Е. Каширин, В. В. Павлов // Инже- // Вестник Рязанского государственного агротех-нерное обеспечение инновационных технологий в нологического университета им. П.А. Костычева. АПК : сборник материалов Международной науч- - 2018. - № 3 (39). - С. 77-81.

STUDY OF THE ELECTRIC MOTOR SELF-STARTING PROCESS AT THE TRAINING STAND

Kashirin Dmitrij E., doctor of technical sciences, Associate Professor, Ryazan State Agrotechnological University Named after P.A. Kostychev, kadm76@mail.ru

Pavlov Viktor V., graduate student, Ryazan State Agrotechnological University Named after P.A. Kostychev, vikp76@mail.ru

In enhancing the effectiveness of the learning process, the use of visual aids and modern training equipment, including laboratory test benches, plays a significant role. Working with them enables the future specialist to consolidate the knowledge gained in practice. The article describes the laboratory stand, developed by the staff of the Department of Power Supply, Ryazan State Agrotechnological University Named after P.A. Kostychev, and intended to teach students on the basic educational program of higher education areas of training Power and electrical engineering. The developed stand provides ample opportunities for the study of electromechanical protective devices of secondary switching - devices of relay protection and automatic reclosing, allows to study a number of phenomena occurring in the electrical network when these devices are triggered, in particular, the phenomenon of self-starting electric motors voltage after a power break. A brief description of the experiments carried out at this stand and clearly revealing the principle of the operation of automatic reclosing switches with an electromagnetic drive, the joint operation of sets of relay protection and automatic reclosing in the simulation of stable and unstable short circuits is presented. Separately, the experience of determining the influence of a current-free pause on the self-starting time of an asynchronous motor is considered. The results of the laboratory research clearly demonstrate the existence of a proportional relationship between the value of the dead time and the self-starting time of the asynchronous electric motor, which is necessary to restore its nominal speed. In the experiment, in addition to the devices that are directly part of the test bench - a set of electromechanical relays, magnetic starters, switches, etc., a number of additional devices and devices were used: asynchronous electric motor, electric stopwatch, single-phase transformers, laboratory autotransformer, multimeter, etc.

Key words: relay protection, electric motor, self-starting, automatic reclosing.

Literatura

1. Andreev V. A. Releinaia zashchita i avtomatika sistem elektrorsnabzheniia: Ucheb. dlia vuzov po spets. «Elektrosnabzhenie». - 3-e izd., pererab. i dop. - M.: Vyssh. shk., 1991. - 496 s., il.

2. Golubev M. L. Avtomaticheskoe povtornoe vkliuchenie v raspredelitelnykh setiakh. - M.: Energoizdat, 1982. - 96 s., il.

3. Spravochnik rele zashchity i avtomatiki. Pod red. M. E. Kheifitsa. Izd. 2-e, pererab. i dop. - M., «Energiia», 1968. - 296 s., il.

4. Kashirin D.E. K voprosu povysheniia kachestvennykh kharakteristik elektrosnabzheniia kontaktnoi seti [Tekst] / D.E. Kashirin, V.V. Pavlov // Sb: Nauka i innovatsii: vektory razvitiia Materialy Mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii molodykh uchenykh. Sbornik nauchnykh statei. V 2-kh knigakh. 2018. S. 28-31.

5. Laboratornyi stend dlia izucheniia priborovreleinoi zashchity i APV[Tekst]/Kashirin D.E., Pavlov V.V., Gobelev K.E., Bochkov P.E. //Sb: Sovershenstvovanie sistemy podgotovki i dopolnitelnogo professionalnogo obrazovaniia kadrov dlia agropromyshlennogo kompleksa: Materialy Natsionalnoinauch.-prakt. konf. - Riazan:

-(J

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Izd-vo RGATU, 2017. - Chast 2. - S. 86-89.

6. Kashirin D.E. Analiz faktorov, vliiaiushchikh na nadezhnost raboty elektromagnitnykh kontaktorov[Tekst] /D.E. Kashirin, V.V. Pavlov // Sb: Inzhenernoe obespechenie innovatsionnykh tekhnologii v APK Sbornik materialov Mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii. Pod obshchei redaktsiei V.A. Solopova. 2018. S. 254-257.

7. Vasileva T.N. Laboratornyi stend dlia izucheniia tsifrovykh releinykh zashchit[Tekst]/T.N. Vasileva, lu.Ia. Prokopenko, D.V. Kurbatov//Sb.: Aktualnye problemy agroinzhenerii iikh innovatsionnye resheniia: Materialy mezhdunar. nauch.-prakt. konf. - Riazan: Izd-vo RGATU, 2013. - S. 242-245.

8. Kashirin D.E. Razrabotka stenda dlia izucheniia chastotno-reguliruemykh privodov asinkhronnykh elektirodvigatelei[Tekst]/D.E. Kashirin, lu.Ia. Prokopenko//Sb.: Agrarnaia nauka kakosnova prodovolstvennoi bezopasnosti regiona: Materialy 66-i mezhdunar. nauch.-prakt. konf. - Riazan: Izd-vo RGATU, 2015. - Chast 2. - S. 118-121.

9. Laboratornoe issledovanie kompensatsii reaktivnoi moshchnosti elektricheskoi seti [Tekst] / D.E. Kashirin, V.V. Pavlov, M.B. Uglanov i dr. // Vestnik Riazanskogo gosudarstvennogo agrotekhnologicheskogo universiteta im. P.A. Kostycheva. - 2018. - № 3 (39). - S. 77-81.

УДК 621.436

МЕТОДИКА РАЗРАБОТКИ УНИВЕРСАЛЬНОГО КОНТРОЛЛЕРА ДЛЯ ТИПОРАЗМЕРНОГО РЯДА СТЕНДОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПРИ ДИАГНОСТИРОВАНИИ ДИЗЕЛЬНОЙ ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТЕХНИКИ

КОЧУРОВ Алексей Алексеевич, канд. техн. наук, профессор, Рязанское высшее воздушно-десантное командное училище им.В.Ф.Маргелова, a_lucky@mail.ru

ЗУБ Дмитрий Владимирович, мл. научный сотрудник, Рязанское отделение Федерального научного агроинженерного центра ВИМ, dima31@bk.ru

КОКОРЕВ Геннадий Дмитриевич, д-р техн. наук, доцент, профессор кафедры технической эксплуатации транспорта, Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева, kgd5408@rambler.ru

АКСЕНОВ Алексей Зиновьевич, руководитель Рязанского отделения Федерального научного агроинженерного центра ВИМ, axalex77@yandex.ru

ЖУРАВЛЕВА Елизавета Анатольевна, аспирант, Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева, lizunia0000@rambler.ru

В статье рассматривается необходимость и результаты разработки универсального контроллера для аппаратно-программной платформы типоразмерного ряда автоматизированного стендового оборудования для диагностирования и регулировки дизельной топливной аппаратуры (ДТА). Исследованы электроуправляемые параметры современного стендового оборудования для ДТА с подбором оптимальной компонентной радиоэлектронной базы для использования в составе универсального контроллера. Рассматриваются его функциональные особенности, а также ключевые компоненты и их полезные характеристики применительно к управлению рассматриваемым стендовым оборудованием. Предложенный универсальный контроллер позволяет охватить функциональные требования типоразмерного ряда стендов для диагностирования и регулировки ДТА при достижении необходимых показателей полезных характеристик и оптимальной себестоимости изготовления. Он может быть использован при модернизации технически устаревшего стендового оборудования в составе аппаратно-программного комплекса модернизации. Универсальность и широкий диапазон полезных характеристик контроллера позволяет использовать его и в составе мобильного (переносного) комплекса экспресс-диагностирования компонентов дизельных топливных систем без демонтажа с двигателя внутреннего сгорания.

Ключевые слова: диагностика топливной аппаратуры, универсальный контроллер, модернизация диагностического стенда.

Введение

Стремительное развитие электронной компонентной базы позволяет совершенствовать технологии автоматизации диагностического стендового оборудования как с точки зрения эргономики, энергоэффективности, так и с позиций увеличения

производительности и расширения функциональных возможностей аппаратной части.

В данном ключе существенную роль играют вопросы использования в диагностическом стендовом оборудовании электронных устройств управления - контроллеров, отвечающих современным

© Кочуров А. А.. Зуб Д. В., Кокорев Г. Д., Аксенов А. З., Журавлева Е. А., 2019 г.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.