Макет стенда для испытания асинхронных двигателей

Во многих отраслях нашей современности: в промышленности, строительстве, сельскохозяйственном производстве, лесной промышленности, в т. ч. быту - широкое применение находят асинхронные электрические двигатели, благодаря своей не высокой стоимости, относительно не сложной конструкции, простоте в обслуживании и эксплуатации. Как и любое электротехническое оборудование эти двигатели необходимо опробовать в лабораториях на специализированных испытательных стендах. На данный момент для испытания асинхронных двигателей существует множество различных типов испытательного оборудования, основной проблемой которого является очень высокая стоимость, что делает нецелесообразным покупку подобного оборудования, к примеру, для обучения студентов учебных заведений. На основе вышеуказанной проблемы был разработан макет стенда для испытания асинхронных двигателей, который представлен на рисунке 1.

Данный макет является лабораторным оборудованием, которое предназначено для проведения научных исследований (испытаний), состоит из следующих элементов:

1. рабочее поле (металлическая рама);
2. аппаратный комплекс (коммутационные устройства и устройства защиты, контрольно-измерительные устройства, контроллер для приёма и передачи сигналов на персональный компьютер);
3. нагрузочная машина;
4. исследуемая (испытуемая машина);
5. электрический тельфер;
6. персональный компьютер (ПК);
7. программная оболочка для вывода результата на экран и дальнейшей обработки полученных данных.

Рисунок 1. Конструкция стенда для испытания асинхронных двигателей

Основным элементом рабочего поля испытательного стенда является металлический рама, собранная из стальных горячекатаных швеллеров с параллельными гранями полок типоразмеров 10П и 12П, выполненных в соответствии с ГОСТ 8240-89.

Швеллеры (позиция 3) связанны между собой посредством сварочного соединения, представляют единую целую деталь «портального» типа и являются основным несущим элементом.

Швеллеры (позиция 3) «портального» типа жёстко соединяются между собой при помощи стального горячекатаного двутавра (позиция 5) и продольно расположенных швеллеров (позиции 6 и 7), которые также являются усиливающими элементами .

Двутавр представляет собой деталь с параллельными гранями полок типоразмера 14П, выполненный согласно ГОСТ 26020-83. Связь с двутавром исполнена посредством скрепления деталей болтами, гайками и шайбами.

Посадочные места для электрических машин расположены симметрично: левая часть – нагрузочная машина (позиция 1), правая часть – исследуемая (позиция 2). Место установки нагрузочной машины не регулируется - жёстко зафиксировано. Согласование валов исследуемых и нагрузочной машин выполняется благодаря подвижной конструкции стенда (позиция 8), расположенной справа и обладающей двумя степенями свободы.

К основным достоинствам конструкции стенда для испытания асинхронных двигателей можно отнести:

1. относительно невысокая стоимость по сравнению с более специализированными стендами или испытательными станциями;
2. возможность совмещения центров осей вращения нагрузочной машины и асинхронного двигателя различного номинала мощностей;
3. металлическая рама по типу «конструктор» сборная;
4. применение электрического тельфера (позиция 4) для транспортирования электрических машин;
5. простота конструкции;
6. возможность модернизации существующего оборудования.

К основным недостаткам стенда для испытания асинхронных двигателей можно отнести:

1. возможность повышенной вибрации во время проведения испытаний ввиду отсутствия креплений с основанием пола или стены;
2. большая масса несущей рамы испытательного оборудования;
3. ручное регулирование совмещения центров осей вращения нагрузочной и исследуемой машин;
4. крепление посредством болтов, гаек и шайб;
5. электрическая таль не имеет электропривода для перемещения каретки.

В таблице 1 представлены основные технические характеристики испытательного стенда.

Таблица 1.

Технические характеристики стенда для испытания асинхронных двигателей

Таким образом, разработанная конструкция стенда для испытания асинхронных двигателей является физической моделью или прототипом специализированного (промышленного) лабораторного оборудования, которая позволит наглядным образом применить свои достоинства для научных целей, а также, учитывая возможность непосредственного участия каждого студента в изучении на практике способствует повышению усваиваемости теоретического материала.