(5 оценок, среднее: 4,80 из 5)
Загрузка...
Учебная работа. Разработка лабораторного стенда для проведения опытов частотного регулирования асинхронного электропривода
Введение
Энергетическую основу производства составляет электрические приводы, технический уровень которого определяет эффективность функционирования технологического оборудования. Развитие электрического привода идет по пути повышения экономичности и надежности за счет дельнейшего совершенствования двигателей, аппаратов, преобразователей, аналоговых и цифровых средств управления.
Успехи в развитии полупроводниковой техники позволили широко использовать в производстве регулируемые источники питания на базе тиристоров с бесконтактными системами автоматического управления. Мощность отдельных тиристорных преобразователей достигает десятков тысяч киловатт. Большая гибкость управления и широкие возможности в отношении полноты автоматизации обеспечиваются благодаря широкому применению интегральных аналоговых и дискретных устройств, вычислительной техники, унифицированных блочных систем регуляторов.
В данной выпускной квалификационной работе представлена разработка лабораторного стенда, на котором можно проводить опыт частотного регулирования асинхронного электропривода, снять и пронаблюдать влияние различных частот на рабочие и механические характеристики электропривода.
1. Обзор частотно-регулируемых асинхронных электроприводов и преобразователей
Преобразователем частоты называют полупроводниковый преобразователь, осуществляющий преобразование энергии переменного тока одной частоты в энергию переменного тока другой частоты.
Частотные преобразователи предназначены для плавного регулирования скорости асинхронного двигателя за счет создания на выходе преобразователя трехфазного напряжения переменной частоты. В простейших случаях регулирование частоты и напряжения происходит в соответствии с заданной характеристикой V/f, в наиболее совершенных преобразователях реализовано так называемое векторное управление.
Принцип работы частотного преобразователя или как его часто называют — инвертора: переменное напряжение промышленной сети выпрямляется блоком выпрямительных диодов и фильтруется батареей конденсаторов большой емкости для минимизации пульсаций полученного напряжения. Это напряжение подается на мостовую схему, включающую шесть управляемых IGBT или MOSFET транзисторов с диодами, включенными антипараллельно для защиты транзисторов от пробоя напряжением обратной полярности, возникающем при работе с обмотками двигателя. Кроме того, в схему иногда включают цепь «слива» энергии — транзистор с резистором большой мощности рассеивания. Эту схему используют в режиме торможения, чтобы гасить генерируемое напряжение двигателем и обезопасить конденсаторы от перезарядки и выхода из строя.
Управление асинхронным электродвигателем в частотном режиме до недавнего времени было большой проблемой, хотя теория частотного регулирования была разработана еще в тридцатых годах. Развитие частотно-регулируемого электропривода сдерживалось высокой стоимостью преобразователей частоты. Появление силовых схем с IGBT-транзисторами, разработка высокопроизводительных микропроцессорных систем управления позволило различным фирмам Европы, США и Японии создать современные преобразователи частоты доступной стоимости.
Регулирование частоты вращения исполнительных механизмов можно осуществлять при помощи различных устройств: механических вариаторов, гидравлических муфт, дополнительно вводимыми в статор или ротор резисторами, электромеханическими преобразователями частоты, статическими преобразователями частоты.
Применение первых четырех устройств не обеспечивает высокого качества регулирования скорости, неэкономично, требует больших затрат при монтаже и эксплуатации. Статические преобразователи частоты являются наиболее совершенными устройствами управления асинхронным приводом в настоящее время.
Принцип частотного метода регулирования скорости асинхронного двигателя заключается в том, что, изменяя частоту f1 питающего напряжения, можно в соответствии с выражением (1.1) неизменном числе пар полюсов p изменять угловую скорость магнитного поля статора.
, (1)
где, — частота напряжения питающего АД,
p — число пар полюсов магнитного поля статора.
Этот способ обеспечивает плавное регулирование скорости в широком диапазоне, а механические характеристики обладают высокой жесткостью.
Регулирование скорости при этом не сопровождается увеличением скольжения асинхронного двигателя, поэтому потери мощности при регулировании невелики.
Для получения высоких энергетических показателей асинхронного двигателя — коэффициентов мощности, полезного действия, перегрузочной способности — необходимо одновременно с частотой изменять и подводимое напряжение.
законизменения напряжения зависит от характера момента нагрузки Mс.
При постоянном моменте нагрузки Mс=const напряжение на статоре должно регулироваться пропорционально частоте:
, (2)
Для вентиляторного характера момента нагрузки это состояние имеет вид:
, (3)
При моменте нагрузки, обратно пропорциональном скорости:
, (4)
Таким образом, для плавного бесступенчатого регулирования частоты вращения вала асинхронного электродвигателя, преобразователь частоты должен обеспечивать одновременное регулирование частоты и напряжения на статорной обмотке асинхронного двигателя.
Применение регулируемого электропривода обеспечивает энергосбережение и позволяет получать новые качества систем и объектов. Значительная экономия электроэнергии обеспечивается за счет регулирования какого-либо технологического параметра. Если это транспортер или конвейер, то можно регулировать скорость его движения. Если это насос или вентилятор — можно поддерживать давление или регулировать производительность. Если это станок, то можно плавнорегулировать скорость подачи или главного движения.
Особый экономический эффект от использования преобразователей частоты дает применение частотного регулирования на объектах, обеспечивающих транспортировку жидкостей. До сих пор самым распространённым способом регулирования производительности таких объектов является использование задвижек или регулирующих клапанов, но сегодня доступным становится частотное регулирование асинхронного двигателя, приводящего в движение, например, рабочее колесо насосного агрегата или вентилятора. При использовании частотных регуляторов, обеспечивается плавная регулировка скорости вращения ротора, позволяет в большинстве случаев отказаться от использования редукторов, вариаторов, дросселей и другой регулирующей аппаратуры.
При подключении через частотный преобразователь пуск двигателя происходит плавно, без пусковых токов и ударов, что снижает нагрузку на двигатель и механизмы, тем самым увеличивает срок их службы.
1.1 структура частотного преобразователя
Большинство современных преобразователей частоты построено по схеме двойного преобразования. Они состоят из следующих основных частей: звена постоянного тока (неуправляемого выпрямителя), силового импульсного инвертора и системы управления.
Звено постоянного тока состоит из неуправляемого выпрямителя и фильтра. Переменное напряжение питающей сети преобразуется в нем в напряжение постоянного тока.
Силовой трехфазный импульсный инвертор состоит из шести транзисторных ключей. Каждая обмотка электродвигателя подключается через соответствующий ключ к положительному и отрицательному выводам выпрямителя. Инвертор осуществляет преобразование выпрямленного напряжения в трехфазное переменное напряжение нужной частоты и амплитуды, которое прикладывается к обмоткам статора электродвигателя.
В выходных каскадах инвертора в качестве ключей используются силовые IGBT-транзисторы. По сравнению с тиристорами они имеют более высокую частоту переключения, что позволяет вырабатывать выходной сигнал синусоидальной формы с минимальными искажениями.
1.2 Принцип работы преобразователя частоты
Преобразователь частоты состоит из не управляемого диодного силового выпрямителя В, автономного инвертора АИН, системы управления СУИ ШИМ, системы автоматического регулирования САР, дросселя Lв и конденсатора фильтра Cв. Регулирование выходной частоты fвых. и напряжения Uвых осуществляется в инверторе за счет высокочастотного широтно-импульсного управления (рисунок 1). Широтно-импульсное управление характеризуется периодом модуляции, внутри которого обмотка статора электродвигателя
подключается поочередно к положительному и отрицательному полюсам выпрямителя. Длительность этих состояний внутри периода ШИМ модулируется по синусоидальному закону. При высоких (обычно 2…15 кГц) тактовых частотах ШИМ, в обмотках электродвигателя, вследствие их фильтрующих свойств, текут синусоидальные токи.
Таким образом, форма кривой выходного напряжения представляет собой высокочастотную двухполярную последовательность прямоугольных импульсов (рисунок 2).
Частота импульсов определяется частотой ШИМ, длительность (ширина) импульсов в течение периода выходной частоты АИН промодулирована по синусоидальному закону. Форма кривой выходного тока (тока в обмотках асинхронного электродвигателя) практически синусоидальна.
Рисунок 1 — Блок схема преобразователя частоты
Регулирование выходного напряжения инвертора можно осуществить двумя способами: амплитудным (АР) за счет изменения входного напряжения Uв и широтно-импульсным (ШИМ) за счет изменения программы переключения вентилей V1-V6 при Uв = const.
Рисунок 2 — Кривые выходного напряжения и тока
Второй способ получил распространение в современных преобразователях частоты благодаря развитию современной элементной базы (микропроцессоры, IBGT-транзисторы). При широтно-импульсной модуляции форма токов в обмотках статора асинхронного двигателя получается близкой к синусоидальной благодаря фильтрующим свойствам самих обмоток.
Такое управление позволяет получить высокий КПД преобразователя и эквивалентно аналоговому управлению с помощью частоты и амплитуды напряжения. Современные инверторы выполняются на основе полностью управляемых силовых полупроводниковых приборов — запираемых GTO — тиристоров, либо биполярных IGBT-транзисторов с изолированным затвором. На рисунке 3 представлена 3-х фазная мостовая схема автономного инвертора на IGBT-транзисторах.
Она состоит из входного емкостного фильтра Cф и шести IGBT-транзисторов V1-V6 включенными встречно-параллельно диодами обратного тока D1-D6.
За счет поочередного переключения транзисторов V1-V6 по алгоритму, заданному системой управления, постоянное входной напряжение Uв преобразуется в переменное прямоугольно-импульсное выходное напряжение. Через управляемые ключи V1-V6 протекает активная составляющая тока асинхронного электродвигателя, через диоды D1-D6 — реактивная составляющая тока.
Рисунок 3 — Электрическая схема преобразователя частоты
Регулирование частоты вращения асинхронных двигателей изменением частоты в питающей сети является наиболее экономичным способом регулирования и позволяет получить хорошие механические характеристики электропривода. При изменении частоты питающей сети обеспечивается изменение частоты вращения магнитного поля асинхронного двигателя, что также следует из формулы (1).
Так как в современном мире преобразователи частоты стали так часто использовать в производстве, в жилично-комунальном секторе, да и везде где используют асинхронные двигатели с регулированием его параметров.
Частотно-регулируемый асинхронный электропривод в настоящее время по своим технико-экономическим показателям не уступает регулируемому электроприводу постоянного тока. Многие бытовые машины и приборы требуют как регулирование скорости в широких пределах, так и работу при высоких скоростях частотное регулирование скорости приводного АД, вместо коллекторного в БМП представляется перспективным. Это положение еще усиливается, если иметь ввиду, что ПЧ могут из однофазного тока получать трехфазный ток с регулируемой частотой. Это позволяет применять в приводе БМП вместо однофазного АД трехфазный с более высоким технико-экономическими характеристиками.
Поэтому, студентам технических специальностей изучающие предмет «Электроника и электротехника» и «Электропривод и системы управления БМП» необходимо изучить характеристики частотно-регулируемого АД.
исследование частотного регулирования электропривода имеет очень большую роль с экономической и инженерной точки зрения.
На базе ПЧ созданы большое множество лабораторных стендов, чтобы учащиеся, студенты набрали опыт работы и имели представление о ПЧ уже в стенах учебного заведения.
Большинство частотных преобразователей предназначены для регулирования частоты вращения вала АД в широких пределах, способных эффективно работать с двигателями мощность от 100 Вт до 300 кВт.
В основном частотные преобразователи, получившие широкое распространение, являются инверторами напряжения, хотя и выпускаются ещё также и инверторы тока. Это объясняется тем, что инверторы напряжения могут работать в многодвигательном приводе, и, самое главное, имеют более широкий диапазон изменения выходной частоты. Последнее обстоятельство открывает дорогу данным устройствам не только в производственную, но и в коммунальную сферу, где, например, нагрузка на водопровод крайне неравномерная. Частотные преобразователи помогают эффективно решить проблему необоснованного перерасхода воды — когда давление в трубах нормализуется, инвертор автоматически снижает момент на валу насоса, экономя при этом до 30 % энергии.
Одним из представителей ПЧ является устройство управления фирмы «Веспер». Рассмотрим один из моделей ПЧ, а именно малогабаритный ПЧ переменного тока на IGBT транзисторах E2-MINI 003H.
Рисунок 4 — Преобразователь частоты
ТМ1 — силовые клеммы, ТМ2 — управляющие клеммы М4 — клемма заземления
Представляет собой небольшую коробку (рисунок 4), на передней панели которого расположен панель управления (рисунок 5), котором имеется трех разрядный дисплей, клавиши управления и индикатор питания. Спецификация о мощности подключаемого электродвигателя, полную мощность преобразователя, входные и выходные напряжения, габаритные размеры и вес указаны в таблице 1.
Рисунок 5 — Панель управления ПЧ
Режим управления
* Данный режим устанавливается после подачи питания на преобразователь. Возможен пуск и останов двигателя и изменение выходной частоты.
* При значении F_10=0 (управление от клавиатуры) пуск двигателя осуществляется нажатием клавиши «ПУСК/СТОП». Останов осуществляется повторным нажатием этой же клавиши.
* При значении F_11=0 (задание от клавиатуры) возможно увеличение и уменьшение заданной частоты как в режиме останова двигателя, так и во время вращения. Увеличение и уменьшение выходной частоты осуществляется клавишами ^ и Ў соответственно.
* Клавиша «СБРОС» служит так же для сброса индикации ошибки преобразователя.
Режим программирования
· Вход в режим программирования осуществляется клавишей «ПРОГ»
· Перемещение к необходимой константе осуществляется нажатием клавиш ^ или Ў
· Просмотр значения константы нажатием клавиши «ВВОД»
· Изменение значения константы осуществляется нажатием клавиш ^ или Ў
· Сохранение значения измененной константы нажатием клавиши «ВВОД»
· Выход из режима программирования нажатием клавиши «ПРОГ»
Таблица 1 — Базовая спецификация ПЧ E2-MINI 003H
Максимальная мощность
Электродвигателя, кВА
2,2
Полная мощность преобразоваетля, кВА
3,0
Выходной ток, А
5,2
Номинальное входное напряжение
3 Ф 380В (+10% — 15%),
50Гц (*/-5%)
Максимальное выходное напряжение
3 Ф 380В (пропорционально входному напряжению)
Вес, кг
1,7
Габариты, мм
118/143/172
1.3 Технические характеристики приведены в таблице 2
Таблица 2 — Технические характеристики
Параметр
Содержание
Тип управляющих сигналов
PNP
Регулирование частоты
Диапазон
1~200 Гц
Дискретное:
Аналоговое:
0.1 Гц (1.0~99.9 Гц)
1 Гц (100~200 Гц)
1 Гц / 50 Гц
Внутреннее задание
С клавиатуры, кнопками ^Ў
Внешний сигнал задания частоты
0~10 В, 4~20 мА, 0~20 мА
Другие функции
Верхнее и нижнее ограничение частоты
Общее управление
Несущая частота
4-16 кГц
время разгона / торможения
0.1~999 сек
Характеристика U/F
3 предустановленные характеристики
Компенсация момента
Настраиваемый уровень (0 ~10 %)
Многофункциональный вход
2 входа: фиксированная скорость 1, 2, 3 / шаговая скорость / аварийный останов / блокировка / сброс
Многофункциональный выход
1 выход: Ошибка / Работа / Достижение частоты
Тормозной момент
< 20% для всех моделей (без подключения внешнего тормозного резистора)
< 100% c внешним тормозным резистором для моделей:
S2L, S3L, 001H, 002H, 003H
Другие функции
Плавный останов или останов выбегом, автоперезапуск, установка параметров торможения постоянным током
Индикация
3 семисегментных индикатора, отображающих частоту / параметры / сигналы аварии.
Рабочая температура
-10 ~ + 50 оС
Относительная влажность
0~95% (без образования конденсата)
Вибрация
не более 1g при частоте < 20 Гц,
не более 0,2 g при частоте 20…50 Гц
Продолжение таблицы 2
Электромагнитная совместимость
Класс А (встроенный EMI фильтр)
Исполнение
IP20
Функции защиты
Перегрузка по току
150% в течение 1 мин.
Повышенное напряжение
Напряжение цепи пост. тока > 400 В (класс 220 В);
> 800 В (класс 380 В)
Пониженное напряжение
Напряжение цепи пост. тока < 200 В (класс 220 В);
< 400 В (класс 380 В)
Провал питания
0~2 сек: перезапуск с определением скорости
Ограничение тока
При разгоне / торможении / постоянной скорости
Функции защиты
Короткое замыкание на выходе
Электронная защита
Неисправность заземления
Электронная защита
Другие функции
защита от перегрева
Монтаж
На винты или DIN-рейку (опция)
1.4 Подключение преобразователя частоты
Подключение ПЧ в сеть переменного тока осуществляется по следующим требованиям (рисунок 6):
? Между сетью переменного тока и преобразователем должен быть установлен автоматический выключатель или рубильник с предохранителями.
? В качестве нагрузки необходимо использовать трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором соответствующей мощности. Номинальный ток двигателя не должен превышать номинальный выходной ток преобразователя.
? Если на выход преобразователя подключено несколько двигателей параллельно, их суммарный потребляемый ток должен быть меньше номинального выходного тока преобразователя. Перед каждым двигателем необходимо установить соответствующее тепловое реле.
? Недопустима установка фазосдвигающих конденсаторов, LC или RC компонентов между преобразователем и двигателем.
Рисунок 6 — Схема подключения ПЧ
2. Разработка стенда по исследованию частотно-регулируемого асинхронного электропривода
Лабораторный стенд по изучению частотного регулирования электроприводом на базе преобразователя частоты «Веспер»создан на базе имеющегося стенда предназначенного для исследования рабочих и механических характеристик АД в различных режимах. В состав этого стенда входят измерительный комплект К540, приборный блок управления, электромеханический агрегат на базе 2-х встречно включенных двигателей: 3-х фазного АД типа АИР56Ф2У3 мощностью Рн=180Вт и нагрузочного двигателя постоянного тока (ДПТ) с независимым возбуждением типа Д-200 с мощностью Рн=200Вт
К этому стенду подключен дополнительно преобразователь частоты «Веспер» модели Е2-MINI-003H мощностью Рн=2,2кВт, измерительный комплект К505, потенциометр (для регулирования входного напряжения Uвх в ПЧ) и вольтметр (для измерения входного напряжения Uвх).
Данный стенд позволяет исследовать регулировочные свойства, механические, электромеханические и энергетические характеристики в установившихся режимах работы асинхронного двигателя получающего питание от преобразователя частоты
3. Составление методики исследования и проведения опытов
3.1 Подготовка к работе стенда проводится в следующем порядке
3.1.1 Устанавливают выключатели и переключатели стенда (рисунок 7) в исходное положение: S2 в среднее, S8 -на ручном управлении, S5 на 3 ~ 380 В, QF2, S3, S4 в нижние положения, S1 в верхнее, R3 на 10, S9 на 20А, R4 на минимальный ток по амперметру PA3.
3.1.2 На измерительном комплекте К540 устанавливают пределы измерения PV2 на 300В, РА4 на 1А. Определяют по табличке на приборе цену деления приборов РV2, РА4 и РW1.
3.1.3 На измерительном комплекте К505 устанавливают пределы измерения PV3 на 300В, РА5 на 1А. Определяют по табличке на приборе цену деления приборов РV2, РА4 и РW1
3.1.4 Штырем шунтируют в момент пуска АД амперметр РА4 комплекта К540.
3.1.5 Включают автомат QF1 приборного блока, убедившись в стабильности показаний нулевой скорости тахометра, нажатием кнопки S7 подается напряжение на ПЧ.
3.1.6 На ПЧ с помощью потенциометра выводят на дисплей ПЧ частоту подаваемую на АД. Нажатием кнопки «Пуск» на ПЧ подаем преобразованный ток на обмотки статора АД.
3.1.7 После проведения опытов и всех замеров возвращаем положение потенциометра на прежнее положение следя за показателем дисплея ПЧ и остановится на значении 50 (что соответствует f=50Гц).
3.1.8 Нажимают кнопку «СТОП» на ПЧ, тем самым прекратим подачу напряжения на АД.
3.1.9 Отключаем ПЧ нажатием выключателя S6.
3.1.10 Выключаем сам стенд переключателем QF1.
Рисунок 7 — Электрическая схема лабораторной установки
3.2 Определение зависимости напряжения двигателя, угловой скорости ротора от частоты тока для 1-3 законов регулирования
а) в холостом режиме работы двигателя:
3.2.1 Подготавливаем стенд к проведению опыта согласно п.3.1.1 — п.3.1.5
3.2.2 Программируем ПЧ следующим образом: на панели ПЧ нажимаем кнопку «ПРОГ», кнопкой ^ выбираем функцию F_05 «Установка зависимости U/f» выставляем «1-й» законрегулирования, нажатием «Ввод» подтверждаем сохранение значения измененной константы. После, нажатием кнопки «Прог» выходим из режима программирования с сохранением внесенных изменений.
3.2.3 Запускаем АД нажатием кнопки «СТАРТ» на панели ПЧ
3.2.4 С помощью потенциометра, выводя напряжение по PV4 от 2 до 10В снимают 5-6 измерений. Данные вносят в таблицу 3.
3.2.5 После снятия показателей приборов, останавливают АД.
3.2.6 Повторив п.3.2.2, выставляем «2-й» законрегулирования и повторяем опыт внося измерения в таблицу 3.2.
3.2.7 П.3.2.2 выставляем «3-й» законрегулирования, данные вносят в таблицу 3.3.
3.2.8 После всех измерений выключение стенда выполняют по п.3.1.7 — п.3.1.10.
3.2.9 Обработка результатов, вычисления заносим в таблицу 3.4, 3.5 и 3,6.
3.2.10 Строят зависимости Uc, Uд, щ (f) по табличным данным.
б) под нагрузкой при условии Iн=const:
3.2.11 Подготавливаем стенд к проведению опыта согласно п.3.1.1 — п.3.1.5.
3.2.12 Программируем ПЧ следующим образом: на панели ПЧ нажимаем кнопку «ПРОГ», кнопкой ^ выбираем функцию F_05 «Установка зависимости U/f» выставляем «1-й» законрегулирования, нажатием «Ввод» подтверждаем сохранение значения измененной константы. После, нажатием кнопки «Прог» выходим из режима программирования с сохранением внесенных изменений.
3.2.13 Запускаем АД нажатием кнопки «СТАРТ» на панели ПЧ.
3.2.14 Поддерживая номинальный ток Iн=const АД постоянно неизменной с помощью регуляторов тока Iя и Iв, с помощью потенциометра, выводя напряжение по PV4 от 2 до 10В снимают 5-6 измерений. Данные заносят в таблицу 4.1.
3.2.15 Таким же образом повторив п.3.2.2, выставляем «2-й» законрегулирования и повторяем опыт внося данные измерения в таблицу 4.2.
3.2.16 П.3.2.2 выставляем «3-й» законрегулирования, данные вносят в таблицу 4.3.
3.2.17 После всех измерений выключение стенда выполняют по п.3.1.7 — п.3.1.10.
3.2.18 Обработка результатов, вычисления заносим в таблицу 4.4, 4.5 и 4,6.
3.2.19 Строят зависимости Uc, Uд, щ (f) по табличным данным.
3.3 Снятие рабочих характеристик асинхронного двигателя
Рабочие характеристики — это зависимости угловой скорости ротора щ, момента на валу М, тока статора I, кпд и коэффициента мощности cosц от механической мощности P2 вала двигателя в зоне рабочего участка механической характеристики.
3.3.1 Подготавливаем стенд к проведению опыта согласно п.3.1.1 — п.3.1.5
3.3.2 Программируем ПЧ следующим образом: на панели ПЧ нажимаем кнопку «ПРОГ», кнопкой ^ выбираем функцию F_05 «Установка зависимости U/f» выставляем «1-й» законрегулирования, нажатием «Ввод» подтверждаем сохранение значения измененной константы. После, нажатием кнопки «Прог» выходим из режима программирования с сохранением внесенных изменений.
3.3.3 Запускаем АД нажатием кнопки «СТАРТ» на панели ПЧ.
3.3.4 С помощью потенциометра, выставляем частоту подаваемое на АД f=25Гц снимают 5-6 измерений. Данные вносят в таблицу 5.1.
3.3.5 После снятия измерений при 25 Гц, потенциометром выставляем следующие значения подаваемой частоты на АД f=50, 75 Гц и повторно снимаем измерения внося данные в таблицу 5.2 и 5.3.
3.3.6 П.3.3.2, выставляем «2-й» законрегулирования и повторяем опыт, внося измерения в таблицу 6.1, 6.2 и 6.3.
3.3.7 П.3.3.2 выставляем «3-й» законрегулирования, данные вносят в таблицу 7.1, 7.2 и 7.3.
3.3.8 После всех измерений выключение стенда выполняют по п.3.1.7 — п.3.1.10.
3.3.9 Обработка результатов, вычисления заносим в таблицу 5.4, 5.5, 5.6, 6.4, 6.5, 6.6, 7.4, 7.5 и 7.6.
3.3.10 Строят зависимости М, Iд, щ, з, cosц (в) и М (щ) по табличным данным.
4. Обработка и анализ полученных результатов
4.1 Обработка опытных данных
4.1.1 Мощность на валу АД
Р2 = М1щ, Вт(4)
4.1.2 момент на валу ДПТ
М2 = СIЯ, Нм(5)
где С ?коэффициент пропорциональности, Вс
Iя ?ток якоря, А.
4.1.3 Момент М1 АД
М1 = М2 + ?М, Нм(6)
4.1.4 Полная трехфазная мощность
S3Ф = UЛ IЛ = 3 UФ IФ = 3 U4 I4 , ВА (7)
4.1.5 Коэффициент мощности АД
сos = (8)
4.1.6 Коэффициент полезного действия АД
з = (9)
4.2 Расчет и построение зависимостей напряжения сети Uc, двигателя U, угловой скорости ротора от частоты тока f при холостом режиме
Таблица 3.1 — Измерения проведенные при холостом ходе электропривода, «1-й» законрегулирования, С=0,02, ?М=0,017
№ п/п
Uвх
f
Ic
Uc
Pc
Iд
Uд
Pд
щ
В
Гц
А
В
Вт
А
В
Вт
рад/с
1
2
18,6
0,27
225
4
0,41
95
16
116
2
4
40,2
0,27
224
4
0,41
184
24
250
3
6
61,2
0,27
225
4
0,27
226
21
381
4
8
82,5
0,27
226
4,5
0,21
226
25
512
5
9,85
100
0,27
226
4,8
0,215
224
33
614
Таблица 3.2 — Измерения проведенные при холостом ходе электропривода, «2-й» законрегулирования, С=0,02, ?М=0,017
№ п/п
Uвх
f
Ic
Uc
Pc
Iд
Uд
Pд
щ
В
Гц
А
В
Вт
А
В
Вт
рад/с
1
2
18,5
0,27
222
4,5
0,51
106
21
115
2
4
40
0,27
222
4
0,41
182
22
249
3
6
61,6
0,27
222
4
0,27
224
22
383
4
8
82,5
0,27
222
4,5
0,21
222
26
510
5
9,85
100
0,27
222
5,3
0,2
222
32
611
Таблица 3.3 — Измерения проведенные при холостом ходе электропривода, «3-й» законрегулирования, С=0,02, ?М=0,017
№ п/п
Uвх
f
Ic
Uc
Pc
Iд
Uд
Pд
щ
В
Гц
А
В
Вт
А
В
Вт
рад/с
1
2
19,5
0,27
222
4,2
0,15
54
7
116
2
4
40,3
0,27
222
4,5
0,29
158
16,5
251
3
6
61,6
0,27
222
4,5
0,26
223
20,5
384
4
8
82,4
0,27
222
4,9
0,2
223
23
511
5
9,85
100
0,27
222
5
0,2
220
32
613
Таблица 3.4 — Результаты обработки измерений, приведенных в таблице 3.1
№ п/п
щ
здв
М1
Р2
S3ф
сos ф д
рад/с
о.е.
Нм
Вт
ВА
о.е.
1
116
0,04
0,017
1,97
116,85
0,41
2
250
0,06
0,017
4,25
226,32
0,32
3
381
0,10
0,017
6,48
183,06
0,34
4
512
0,12
0,017
8,70
142,38
0,53
5
614
0,11
0,017
10,44
144,48
0,69
Таблица 3.5 — Результаты обработки измерений, приведенных в таблице 3.2
№ п/п
щ
здв
М1
Р2
S 3ф
сos ф д
рад/с
о.е.
Нм
Вт
ВА
о.е.
1
115
0,03
0,017
1,96
162,18
0,39
2
249
0,06
0,017
4,23
223,86
0,29
3
383
0,10
0,017
6,51
181,44
0,36
4
510
0,11
0,017
8,67
139,86
0,56
5
611
0,11
0,017
10,39
133,2
0,72
Таблица 3.6 — Результаты обработки измерений, приведенных в таблице 3.3
№ п/п
щ
здв
М1
Р2
S 3ф
сos ф д
рад/с
о.е.
Нм
Вт
ВА
о.е.
1
116
0,09
0,017
1,97
24,3
0,86
2
251
0,09
0,017
4,27
137,46
0,36
3
384
0,11
0,017
6,53
173,94
0,35
4
511
0,13
0,017
8,69
133,8
0,52
5
613
0,11
0,017
10,42
132
0,73
Рисунок 8 — Зависимость угловых скоростей ротора и напряжений от частоты тока при холостом ходе АД
4.3 Расчет и построение зависимостей напряжения сети Uc, двигателя U, угловой скорости ротора от частоты тока I при номинальном токе двигателя
Таблица 4.1 — Измерения проведенные при номинальном токе двигателя Iн=const, «1-й» законрегулирования
№ п/п
Uвх
f
Ic
Uc
Pc
Uд
Pд
щ
Iя
Iв
С
?М
В
Гц
А
В
Вт
В
Вт
рад/с
А
А
о.е.
Нм
1
2,1
20,2
0,27
226
5,2
102
45
105
9,1
1,35
0,087
0,026
2
4
40,1
0,27
224
7,5
180
78
236
10
1,2
0,084
0,025
3
5,8
60
0,27
224
8,5
220
100
353
8,9
1,2
0,084
0,025
4
7,8
80
0,27
226
9,5
220
105
468
8,1
0,8
0,068
0,023
5
10
100
0,27
226
10
220
106
581
7,8
0,6
0,056
0,022
Таблица 4.2 — Измерения проведенные при номинальном токе двигателя Iн=const, «2-й» законрегулирования
№ п/п
Uвх
F
Ic
Uc
Pc
Uд
Pд
щ
Iя
Iв
С
?М
В
Гц
А
В
Вт
В
Вт
рад/с
А
А
о.е.
Нм
1
2,15
20
0,27
227
4,1
105
23
123
0,1
0,2
0,022
0,017
2
3,95
40
0,27
224
7,2
183
78
235
10,9
1,05
0,078
0,024
3
5,85
60
0,27
226
9
222
100
354
8,9
1,2
0,084
0,025
4
7,8
80
0,27
224
10
220
106
467
8,2
0,8
0,068
0,023
5
9,95
100
0,27
224
11
220
110
578
7,8
0,6
0,056
0,022
Таблица 4.3 — Измерения проведенные при номинальном токе двигателя Iн=const, «3-й» законрегулирования
№ п/п
Uвх
f
Ic
Uc
Pc
Uд
Pд
щ
Iя
Iв
С
?М
В
Гц
А
В
Вт
В
Вт
рад/с
А
А
о.е.
Нм
1
2
20
0,27
223
3,5
53
21
10,4
1,7
1
0,077
0,025
2
3,97
40
0,27
222
7,5
155
74
226
10,2
1
0,077
0,025
3
5,8
60
0,27
220
10
220
102
351
10
1
0,077
0,025
4
7,8
80,3
0,27
220
11
220
105
466
8,3
0,9
0,072
0,025
5
9,9
100
0,27
220
9,5
220
106
575
7,9
0,6
0,057
0,023
Таблица 4.4 — Результаты обработки измерений, приведенных в таблице 4.1
№ п/п
щ
M1
M2
здв
Р2
S3ф дв
cos ф дв
рад/с
Нм
Нм
о.е.
Вт
ВА
о.е.
1
105
0,82
0,79
0,64
85,86
159,12
0,85
2
236
0,87
0,84
0,87
204,14
280,80
0,83
3
353
0,77
0,75
0,91
272,73
343,20
0,87
4
468
0,57
0,55
0,85
268,54
343,20
0,92
5
581
0,46
0,44
0,84
266,56
343,20
0,93
Таблица 4.5 — Результаты обработки измерений, приведенных в таблице 4.2
№ п/п
щ
M1
M2
здв
Р2
S3ф дв
cos ф дв
рад/с
Нм
Нм
о.е.
Вт
ВА
о.е.
1
123
0,02
0,00
0,03
2,36
163,80
0,42
2
235
0,87
0,85
0,88
205,44
285,48
0,82
3
354
0,77
0,75
0,91
273,50
346,32
0,87
4
467
0,58
0,56
0,85
271,14
343,20
0,93
5
578
0,46
0,44
0,80
265,19
343,20
0,96
Таблица 4.6 — Результаты обработки измерений, приведенных в таблице 4.3
№ п/п
щ
M1
M2
здв
Р2
S3ф дв
cos ф дв
рад/с
Нм
Нм
о.е.
Вт
ВА
о.е.
1
10,4
0,16
0,13
0,03
1,62
76,32
0,83
2
226
0,81
0,79
0,83
183,15
241,80
0,92
3
351
0,80
0,77
0,91
279,05
343,20
0,89
4
466
0,62
0,60
0,92
290,13
343,20
0,92
5
575
0,47
0,45
0,86
272,15
343,20
0,93
Рисунок 9 — Зависимость угловых скоростей ротора и напряжений от частоты тока при Iн=const
4.4 Расчет и построение рабочих характеристик при «1-й» законе регулирования и различных частотах 25, 50 и 75Гц
Таблица 5.1- Измерения проведенные при f=25Гц
№ п/п
щ
Iв
Iя
Ic
Uс
Pс
Iдв
Uдв
Pдв
С
? M
рад/с
А
А
А
В
Вт
А
В
Вт
Вс
Нм
1
156
0,2
0
0,29
232
6
0,47
122
20
0,022
0,017
2
153
1
3
0,28
232
5
0,43
122
28
0,077
0,025
3
149
1
6,7
0,28
232
6
0,43
122
36
0,077
0,025
4
143
1,5
8,1
0,285
232
6
0,49
120
50
0,092
0,026
5
138
1,5
10
0,28
230
7
0,54
120
58
0,092
0,026
6
129
1,5
12,1
0,28
230
10
0,65
120
74
0,092
0,026
Таблица 5.2 — Измерения проведенные при f=50Гц
№ п/п
щ
Iв
Iя
Ic
Uс
Pс
Iдв
Uдв
Pдв
С
? M
рад/с
А
А
А
В
Вт
А
В
Вт
Вс
Нм
1
313
0,2
0
0,29
232
6
0,46
236
26
0,022
0,017
2
309
0,8
5,5
0,28
232
10
0,45
236
52
0,067
0,024
3
302
1,5
7,8
0,28
232
12
0,5
230
86
0,092
0,026
4
297
1,5
10,2
0,28
230
16
0,57
228
106
0,092
0,026
5
291
1,5
13,1
0,28
230
18
0,61
228
130
0,092
0,026
6
277
1,5
18
0,3
230
26
0,85
226
176
0,092
0,026
Таблица 5.3 — Измерения проведенные при f=75Гц
№ п/п
щ
Iв
Iя
Ic
Uс
Pс
Iдв
Uдв
Pдв
С
?M
рад/с
А
А
А
В
Вт
А
В
Вт
Вс
Нм
1
467
0,2
0
0,28
234
6
0,22
234
22
0,022
0,017
2
461
0,4
4,6
0,28
234
7
0,27
234
44
0,04
0,022
3
456
0,6
6,2
0,28
233
10
0,34
231
64
0,057
0,023
4
440
1
8,8
0,28
232
15
0,53
228
110
0,077
0,025
5
416
1,5
10,1
0,3
231,5
24
0,8
226
170
0,092
0,026
6
397
1,5
11,8
0,33
230
32
0,95
224
202
0,092
0,026
Таблица 5.4 — Результаты обработки измерений, приведенных в таблице 5.1
№ п/п
щ
M1
M2
здв
Р2
S3ф дв
cos ф дв
в
рад/с
Нм
Нм
о.е.
Вт
ВА
о.е.
о.е.
1
156
0,017
0,000
0,044
2,652
172,020
0,349
0,01
2
153
0,256
0,231
0,466
39,168
157,380
0,534
0,22
3
149
0,541
0,516
0,746
80,594
157,380
0,686
0,45
4
143
0,771
0,745
0,735
110,282
176,400
0,850
0,61
5
138
0,946
0,920
0,750
130,548
194,400
0,895
0,73
6
129
1,139
1,113
0,662
146,957
234,000
0,949
0,82
Таблица 5.5 — Результаты обработки измерений, приведенных в таблице 5.2
№ п/п
щ
M1
M2
здв
Р2
S3ф дв
cos ф дв
в
рад/с
Нм
Нм
о.е.
Вт
ВА
о.е.
о.е.
1,00
313
0,02
0,00
0,07
5,32
325,68
0,24
0,03
2,00
309
0,39
0,37
0,78
121,28
318,60
0,49
0,67
3,00
302
0,74
0,72
0,87
224,57
345,00
0,75
1,25
4,00
297
0,96
0,94
0,90
286,43
389,88
0,82
1,59
5,00
291
1,23
1,21
0,92
358,28
417,24
0,93
1,99
6,00
277
1,68
1,66
0,88
465,91
576,30
0,92
2,59
Таблица 5.6 — Результаты обработки измерений, приведенных в таблице 5.3
№ п/п
щ
M1
M2
здв
Р2
S3ф дв
cos ф дв
в
рад/с
Нм
Нм
о.е.
Вт
ВА
о.е.
о.е.
1
467
0,02
0,00
0,12
7,94
154,44
0,43
0,04
2
461
0,21
0,18
0,72
94,97
189,54
0,70
0,53
3
456
0,38
0,35
0,89
171,64
235,62
0,81
0,95
4
440
0,70
0,68
0,94
309,14
362,52
0,91
1,72
5
416
0,96
0,93
0,78
397,36
542,40
0,94
2,21
6
397
1,11
1,09
0,73
441,31
638,40
0,95
2,45
Рисунок 10 — Рабочие характеристики АД при 25Гц
Рисунок 11 — Рабочие характеристики АД при 50Гц
Рисунок 12 — Рабочие характеристики АД при 75Гц
Рисунок 13 — Механические характеристики АД
4.5 Расчет и построение рабочих характеристик при «2-й» законе регулирования и различных частотах 25, 50 и 75Гц
Таблица 6.1 — Измерения проведенные при f=25Гц
№ п/п
щ
Iв
Iя
Ic
Uс
Pс
Iдв
Uдв
Pдв
С
? M
рад/с
А
А
А
В
Вт
А
В
Вт
Вс
Нм
1
156
0,2
0
0,29
232
5
0,56
130
26
0,022
0,017
2
153
1
3,2
0,29
232
6
0,49
128
32
0,077
0,025
3
150
1,5
4
0,29
232
6
0,49
128
38
0,092
0,026
4
148
1,5
6,1
0,29
232
6
0,49
128
44
0,092
0,026
5
140
1,5
10,1
0,28
232
8
0,55
126
60
0,092
0,026
6
133
1,5
12,5
0,28
232
10
0,64
126
74
0,092
0,026
Таблица 6.2 — Измерения проведенные при f=50Гц
№ п/п
щ
Iв
Iя
Ic
Uс
Pс
Iдв
Uдв
Pдв
С
? M
рад/с
А
А
А
В
Вт
А
В
Вт
Вс
Нм
1
312
0,2
0
0,29
232
5
0,48
232
28
0,022
0,017
2
309
0,6
4,5
0,28
232
6,25
0,46
232
46
0,057
0,023
3
301
1,5
7,8
0,28
232
11
0,51
230
84
0,092
0,026
4
294
1,5
11,5
0,28
231
17
0,6
230
114
0,092
0,026
5
286
1,5
15,2
0,31
231
26
0,71
228
150
0,092
0,026
6
276
1,5
17,8
0,33
231
30
0,84
226
176
0,092
0,026
Таблица 6.3 — Измерения проведенные при f=75Гц
№ п/п
щ
Iв
Iя
Ic
Uс
Pс
Iдв
Uдв
Pдв
С
? M
рад/с
А
А
А
В
Вт
А
В
Вт
Вс
Нм
1
467
0,2
0
0,3
238
8
0,23
240
24
0,022
0,017
2
461
0,4
4,9
0,31
238
10
0,28
236
46
0,04
0,022
3
442
1
8,8
0,31
236
12
0,53
232
112
0,077
0,025
4
418
1,5
10,2
0,31
234
22
0,81
230
174
0,092
0,026
5
400
1,5
11,9
0,35
234
32
0,96
230
208
0,092
0,026
6
370
1,5
14
0,35
232
30
1,2
224
260
0,092
0,026
Таблица 6.4 — Результаты обработки измерений, приведенных в таблице 6.1
№ п/п
щ
M1
M2
здв
Р2
S3ф дв
cos ф дв
в
рад/с
Нм
Нм
о.е.
Вт
ВА
о.е.
о.е.
1
156
0,02
0,00
0,03
2,65
218,40
0,36
0,01
2
153
0,27
0,25
0,43
41,52
188,16
0,51
0,23
3
150
0,39
0,37
0,52
59,10
188,16
0,61
0,33
4
148
0,59
0,56
0,66
86,91
188,16
0,70
0,48
5
140
0,96
0,93
0,74
133,73
207,90
0,87
0,74
6
133
1,18
1,15
0,70
156,41
241,92
0,92
0,87
Таблица 6.5 — Результаты обработки измерений, приведенных в таблице 6.2
№ п/п
щ
M1
M2
здв
Р2
S3ф дв
cos ф дв
в
рад/с
Нм
Нм
о.е.
Вт
ВА
о.е.
о.е.
1
312
0,02
0,00
0,06
5,30
334,08
0,25
0,03
2
309
0,28
0,26
0,63
86,37
320,16
0,43
0,48
3
301
0,74
0,72
0,89
223,82
351,90
0,72
1,24
4
294
1,08
1,06
0,93
318,70
414,00
0,83
1,77
5
286
1,42
1,40
0,91
407,38
485,64
0,93
2,26
6
276
1,66
1,64
0,87
459,15
569,52
0,93
2,55
Таблица 6.6 — Результаты обработки измерений, приведенных в таблице 6.3
№ п/п
щ
M1
M2
здв
Р2
S3ф дв
cos ф дв
в
рад/с
Нм
Нм
о.е.
Вт
ВА
о.е.
о.е.
1
467
0,02
0,00
0,11
7,94
165,60
0,43
0,04
2
461
0,22
0,20
0,73
100,50
198,24
0,70
0,56
3
442
0,70
0,68
0,92
310,55
368,88
0,91
1,73
4
418
0,96
0,94
0,77
403,12
558,90
0,93
2,24
5
400
1,12
1,09
0,72
448,32
662,40
0,94
2,49
6
370
1,31
1,29
0,62
486,18
806,40
0,97
2,70
Рисунок 14 — Рабочие характеристики АД при 25Гц
Рисунок 15 — Рабочие характеристики АД при 50Гц
Рисунок 16 — Рабочие характеристики АД при 75Гц
лабораторный стенд асинхронный электропривод
Рисунок 17 — Механические характеристики АД
4.6 Расчет и построение рабочих характеристик при «3-й» законе регулирования и различных частотах 25, 50 и 75Гц
Таблица 7.1 — Измерения проведенные при f=25Гц
№ п/п
щ
Iв
Iя
Ic
Uс
Pс
Iдв
Uдв
Pдв
С
? M
рад/с
А
А
А
В
Вт
А
В
Вт
Вс
Нм
1
150
0,2
0
0,3
230
9
0,15
67
8
0,022
0,017
2
145
0,4
1,2
0,28
228
6
0,19
56
10
0,04
0,022
3
135
0,6
2
0,28
228
6
0,25
56
14
0,057
0,023
4
120
0,6
3,1
0,28
228
8
0,33
56
19
0,057
0,023
5
110
1
2,1
0,28
228
6
0,37
56
20
0,077
0,025
6
87
1
2,2
0,28
228
5
0,46
55
24
0,077
0,025
Таблица 7.2 — Измерения проведенные при f=50Гц
№ п/п
щ
Iв
Iя
Ic
Uс
Pс
Iдв
Uдв
Pдв
С
? M
рад/с
А
А
А
В
Вт
А
В
Вт
Вс
Нм
1
313
0,2
0
0,3
230
9
0,44
236
26
0,022
0,017
2
310
0,4
6,7
0,29
228
9
0,42
229
42
0,04
0,022
3
301
1
10,6
0,29
227
7
0,5
226
84
0,077
0,025
4
291
1,5
13
0,29
226
6
0,64
224
126
0,092
0,026
5
286
1,5
14,9
0,29
226
6
0,71
224
146
0,092
0,026
6
276
1,5
17,5
0,29
226
9
0,83
222
170
0,092
0,026
Таблица 7.3 — Измерения проведенные при f=75Гц
№ п/п
щ
Iв
Iя
Ic
Uс
Pс
Iдв
Uдв
Pдв
С
? M
рад/с
А
А
А
В
Вт
А
В
Вт
Вс
Нм
1
466
0,2
0
0,3
230
10
0,22
232
22
0,022
0,017
2
455
0,6
6,1
0,3
230
9
0,33
228
62
0,057
0,023
3
438
1
8,6
0,29
228
8
0,53
224
110
0,077
0,025
4
413
1,4
10
0,29
225
9
0,79
222
164
0,091
0,026
5
391
1,4
11,3
0,3
225
11
0,95
220
200
0,091
0,026
6
361
1,4
13,5
0,34
228
30
1,22
220
250
0,091
0,026
Таблица 7.4 — Результаты обработки измерений, приведенных в таблице 7.1
№ п/п
щ
M1
M2
здв
Р2
S3ф дв
cos ф дв
в
рад/с
Нм
Нм
о.е.
Вт
ВА
о.е.
о.е.
1
150
0,02
0,00
0,11
2,55
30,15
0,80
0,01
2
145
0,07
0,05
0,34
10,15
31,92
0,94
0,06
3
135
0,14
0,11
0,44
18,50
42,00
1,00
0,10
4
120
0,20
0,18
0,42
23,96
55,44
1,03
0,13
5
110
0,19
0,16
0,34
20,54
62,16
0,97
0,11
6
87
0,19
0,17
0,23
16,91
75,90
0,95
0,09
Таблица 7.5 — Результаты обработки измерений, приведенных в таблице 7.2
№ п/п
щ
M1
M2
здв
Р2
S3ф дв
cos ф дв
в
рад/с
Нм
Нм
о.е.
Вт
ВА
о.е.
о.е.
1
313
0,02
0,00
0,07
5,32
311,52
0,25
0,03
2
310
0,29
0,27
0,71
89,90
288,54
0,44
0,50
3
301
0,84
0,82
1,00
253,20
339,00
0,74
1,41
4
291
1,22
1,20
0,94
355,60
430,08
0,88
1,98
5
286
1,40
1,37
0,91
399,48
477,12
0,92
2,22
6
276
1,64
1,61
0,89
451,54
552,78
0,92
2,51
Таблица 7.6 — Результаты обработки измерений, приведенных в таблице 7.3
№ п/п
щ
M1
M2
здв
Р2
S3ф дв
cos ф дв
в
рад/с
Нм
Нм
о.е.
Вт
ВА
о.е.
о.е.
1
466
0,02
0,00
0,12
7,92
153,12
0,43
0,04
2
455
0,37
0,35
0,91
168,67
225,72
0,82
0,94
3
438
0,69
0,66
0,91
300,99
356,16
0,93
1,67
4
413
0,94
0,91
0,79
386,57
526,14
0,94
2,15
5
391
1,05
1,03
0,69
412,23
627,00
0,96
2,29
6
361
1,25
1,23
0,60
452,87
805,20
0,93
2,52
Рисунок 18 — Рабочие характеристики АД при 25Гц
Рисунок 19 — Рабочие характеристики АД при 50Гц
Рисунок 20 — Рабочие характеристики АД при 75Гц
Рисунок 21 — Механические характеристики АД
5. Безопасность жизнедеятельности
Порядок организации и проведения безопасной эксплуатации электроустановок определяются Межотраслевыми правилами по охране труда (Правила безопасности) при эксплуатации электроустановок. Межотраслевые правила утверждены приказом Министерства энергетики РФ от 27.12.2000 № 163, 18.02.2003/20.02.2003 внесены, утверждены дополнительные изменения.
Требования к персоналу, обслуживающему электротехнические установки.
Все работающие, имеющие отношение к эксплуатации электрических установок, в зависимости от характера выполняемой работы, стажа, возраста и электротехнических знаний разделены на 6 квалификационных групп.
К первой группе относятся уборщики, разнорабочие и г. д.; ко второй группе — мотористы электродвигателей, электромонтеры и т. д., имеющие стаж работы в электроустановках не менее трех месяцев; к третьей группе — дежурные по подстанциям и сетям, а также по обслуживанию цехового электрооборудования со стажем работы в электроустановках не менее 6 месяцев, к четвертой— старшие электромонтеры, старшие дежурные и т. д., имеющие стаж работы не менее года в должностях предыдущей группы; к пятой — мастера, техники, инженеры с законченным средним или высшим техническим образованием, имеющие общий стаж работы в электроустановках не менее года; к шестой — главные энергетики, начальники электроцехов и т. д. и их заместители, имеющие стаж работы в электротехнических установках не менее 2 лет.
Все лица, начиная со второй группы, допускаемые к обслуживанию электротехнических установок, должны предварительно пройти медицинский осмотр. Лиц, имеющих болезни и увечья, мешающие производственной работе, допускать к работам по обслуживанию электротехнических установок не разрешается.
Кроме состояния здоровья, лица, допускаемые к эксплуатации электрических установок и производству электромонтажных или ремонтных работ в них, должны (начиная со второй квалификационной группы):
1) иметь техническую квалификацию в соответствии с выполняемыми ими обязанностями;
2) пройти обучение безопасным методам работ на рабочем месте под руководством опытного лица и проверку знаний квалификационной комиссией; квалификационная группа подтверждается именным удостоверением установленной формы, которое выдается на руки работнику;
3) пройти обучение практическим приемам освобождения попавшего под напряжение, приемам искусственного дыхания, правилам подачи первой помощи пострадавшим и правилам тушения пожара в электротехнических установках.
Все инженерно-технические работники и рабочие, обслуживающие электроустановки, должны проходить ежегодно повторную проверку знаний правил электробезопасности в квалификационной комиссии.
Проверка знаний каждого работника должна производиться индивидуально. Результаты проверки и оценка комиссии с указанием заданных вопросов фиксируются протоколом.
Проверку знаний правил техники безопасности требуется производить комиссией непосредственно на предприятии, отдельно от проверки знаний Правил технической эксплуатации электроустановок промышленных предприятий с составлением протокола.
Для главного энергетика, начальника электроцеха, электроотдела, начальников подстанций и сетей, а также других лиц, ответственных за эксплуатацию электрохозяйства предприятия, комиссия назначается в составе: главного инженера предприятия (председатель), представителя энергосистемы и инженера по технике безопасности.
Для электротехнического персонала цехов и отделов предприятия комиссия назначается в составе: главного энергетика или его заместителя или начальника электроотдела (председатель), инженера по технике безопасности и лица административно-технического) персонала, в ведении которого работает проверяемый персонал.
лица, получившие при проверке неудовлетворительную оценку, подвергаются повторной проверке в течение ближайшего месяца. В случае получения неудовлетворительной оценки при повторной проверке, работнику снижается квалификационная группа.
Для учета проверки знаний правил техники безопасности на предприятии заводятся пронумерованные и прошнурованные отдельные журналы протоколов проверки знаний правил техники безопасности. В конце журнала приводится именной список всего персонала цеха, подлежащего ежегодной проверке знаний. Против каждой фамилии проставляются даты проверки с указанием общей оценки и номера протокола.
Ответственность за своевременную организацию проверки знаний всего персонала предприятия и за хранение документации, распоряжением по предприятию должна быть возложена на определенное лицо.
Допуск в помещения электротехнических установок. Все лица, не имеющие непосредственного отношения к обслуживанию данной электротехнической установки (подстанции, распределительного устройства, распределительного щита и т. п.) могут допускаться в помещение этой установки лишь с разрешения главного энергетика, в сопровождении и под ответственным наблюдением лица с квалификацией не ниже третьей группы. Сопровождающий обязан неотлучно находиться с указанными лицами и следить за соблюдением ими правил техники безопасности.
При входе в помещение подстанции, распределительного устройства или распределительного щита сопровождающий должен заранее предупредить об опасности приближаться или прикасаться к оборудованию, или показывать рукой на оборудование.
Помещения закрытых и территория открытых установок высокого напряжения должны быть недоступны для посторонних. Ключи от них должны храниться в помещении дежурного персонала в трех комплектах. Ключи должны быть от распределительных устройств, подстанций и других электротехнических установок напряжением выше 1000 в, а также от электропомещений распределительных щитов напряжением до 1000 в.
один комплект ключей является запасным и предназначен ал я особых случаев, когда проникновение в то или иное помещение при помощи других комплектов ключей невозможно.
Вторым комплектом ключей пользуется только дежурный персонал, без права выдачи его кому бы то ни было. »тн ключи в постоянное пользование (персональные) могут быть выданы лишь распоряжением главного энергетика предприятия лицам с квалификацией не ниже пятой группы, имеющим Право единоличного осмотра.
Остальные ключи могут выдаваться дежурным персоналом лицам, которым разрешен единоличный осмотр и у которых нет персональных ключей, а также ответственным руководителям или производителям работ от тех помещений, где под их руководством производятся работы по наряду, без права передачи ключей другим лицам; ключи выдаются им одновременно с нарядом и подлежат возвращению по окончании работ каждый день.
Выдача ключей должна быть оформлена записью в журнале с распиской получателя.
лица, имеющие на руках ключи, перед каждым посещением обязаны поставить в известность соответствующего дежурного.
Организация дежурства и осмотров в установках до 1000 в. В электротехнических установках напряжением до 1000 в, требующих непрерывного обслуживания, дежурство разрешается вести одному или нескольким лицам. количество дежурных в смене устанавливается главным энергетиком и утверждается руководством предприятия, в зависимости от сложности схемы, конструктивного выполнения и протяженности фронта обслуживания электрического устройства.
Старший по смене должен иметь квалификацию не ниже третьей группы.
осмотр электротехнических установок разрешается производить одному лицу с квалификацией не ниже третьей группы.
В процессе осмотра распределительных устройств, щитов, шинопроводов и сборок дежурному категорически воспрещается снимать ограждения, проникать за них и в особенности производить какие-либо работы, связанные с соприкосновением с токоведущими частями (обтирка, чистка и т. д.).
Производство переключений в установках до 1000 в. Исключительно важное порядок оперативных действий обслуживающего персонала (включений, отключении, ревизий, ремонтов), так как в этих условиях не исключена возможность прикосновения или приближения к токоведущим частям электротехнических установок.
Чтобы устранить возможность неправильных включений и отключений, установлен следующий порядок проведения этих операций.
1) Включения и отключения на распределительных щитах, сборках и внутрицеховых и наружных силовых и осветительных электросетях и электродвигателях разрешается производить лицу с квалификацией не ниже третьей группы.
В том случае, когда оперативные включения и отключения производятся с приставных лестниц или подмостей, требуется выполнять эти работы двумя лицами, одно из этих лиц должно иметь, квалификацию не ниже третьей группы, а второе — не ниже второй группы.
2) В случае, если электродвигатель работает на трансмиссионный привод, то перед его включением должен даваться предупредительный звуковой сигнал.
3) Всякое включение и отключение на распределительных щитах и в электрических сетях должно производиться дежурным персоналом по устному или телефонному распоряжению старшего дежурного или вышестоящего лица, которое обязано оформить отданное распоряжение записью в эксплуатационном журнале. При исключительных обстоятельствах (пожар, несчастные случаи с людьми, стихийные бедствия), допускается производить включения и отключения дежурному без разрешения вышестоящего лица, но с немедленным последующим уведомлением его.
После автоматического отключения линии (вследствие перегорания плавких вставок предохранителей или действия другой защиты) разрешается ее повторное однократное включение без проверки и предварительного уведомления персонала той установки, которую эта линия питает, при условии, что включение производится рубильником или выключателем закрытого исполнения или с дистанционным приводом, исключающим возможность ожога обслуживающего персонала электрической дугой или брызгами расплавленного металла плавкой вставки предохранителя. В противном случае перед повторным включением должно быть проверено состояние отключившегося участка.
Организационные мероприятия
Обеспечивающие безопасность работ.
Для производства работ в эл. установках должны быть выполнены следующие организационные мероприятия. Оформление работы нарядом или распоряжением.
Допуск к работе.
Надзор во время работы.
Оформление перерыва во время работы, перевод на другое рабочее место (если требуется) и окончания работ.
Перечень лиц имеющих Право выдачи наряда или распоряжения , устанавливается главным энергетиком или ответственным за эл. хозяйство. Эти лица в установках не менее 1000 В должны иметь разряд не ниже IV.
Допускающий — это лицо оперативного персонала, который овеществляет подготовку рабочего места, несет ответственность за безопасность рабочих мест, и принимает рабочее место по окончании работ.
В установках до 1000 В допускающим может быть лицо ни ниже III группы.
Допуск к работе производится непосредственно на рабочем месте. Допускающий проверяет состав бригады наличие квалифицированной группы по удостоверениям, знакомит группу с содержанием наряда., объясняет, где нет напряжения, где наложено заземление, какие части остались под напряжением указывает границы рабочего места, показывает бригаде заземления если они виды с рабочего места. А если нет , удостоверяет отсутствия напряжения прикосновением рукой (после проверки отсутствия напряжения указателем напряжения). При наличии заземлении, наложенных непосредственно на рабочем месте, прикосновение к токоведущим частям не требуется.
Допуск и сдача рабочего места оформляется письменно в наряде допускающего и производившего работы. При работах по распоряжению допуск оформляется оперативно в журнале.
Надзор во время работ для предупреждения нарушения правил техники безопасности осуществляет производитель работ или наблюдающий. Производитель работ контролирует членов бригады, находясь на том участке, где ведется наиболее ответственная работа. Наблюдавшему запрещается совмещать надзор с выполнением работы.
Кратковременный уход с рабочего места или нескольких членов бригады допускается производителем работ. В этом случае разрешается оставаться одному или нескольким членам с группой не нижи III.
Технические мероприятия
Обеспечивающие безопасность работ.
Чтобы подготовить рабочее место, следует произвести необходимые отключения и принять меры, препятствующие подаче напряжения к месту работы из- за самопроизвольного или ошибочного включения коммутирующей аппаратуры ; вывесить запрещающие плакаты и , при необходимости, установить ограждения, проверить отсутствия напряжения наложить переносные заземления; вывесить запрещающие и разрешающие плакаты (при работах с полным снятием напряжения данное требование не обязательно).
Оставшиеся под напряжением токоведущие части ограждаются.
Если оперативное обслуживание установки производится двумя лицами в смену, подготовка рабочего места осуществляется вдвоем. При единоличном обслуживании — одним лицом.
Отключение. На месте работы должны, отключены токоведущие части, на которых производится работа, и те, на которых могут быть доступны прикосновению во время работ. Допускается не отключать соседние чести, а изолировать их накладками.
Для предотвращения подачи напряжения к месту работы вследствие трансформации нужно отключить со стороны высшего и низшего напряжения се связанные с подготавливаемым к ремонту оборудованием силовые измерительные и другие трансформаторы. Следует сделать это таким образом, чтобы предназначены, для работы участки электроустановки отделялись от токоведущих частей, находящихся под напряжением, коммутационными аппарату рами или снятыми предохранителями.
Отключение можно производить ручными коммутирующими аппаратурами , положение контактов которых видно с передней или заднее стороны панели или при открытии кожухов, а также контакторами и другими коммутирующими устройствами с дистанционным управлением. Пакетные выключатели доступными для осмотра , после того как приняты меры , исключающие возможность ошибочного включения , — например сняты предохранители оперативного тока. Отключение можно также произвести коммутационными аппаратурами с закрытыми контакторами и ручным управлением (автоматические выключатели, пакетные включатели и т. д.)
]]>