Дослідження складу та функціональних можливостей компютеризованого лабораторного комплексу гідротранспортної системи

 

МЕТА: Вивчити призначення, функціональні можливості та принцип дії лабораторного комплексу. Навчитися користуватися органами керування і контрольно-вимірювальною апаратурою

 

Технічний опис стенда

Лабораторний комплекс моделі гідротранспортної системи (ГТС) подачі води призначений для вивчення режимів роботи гідравлічних машин (насосів, турбін). Функціональну схему насосної установки (НУ) наведено на рисунку 4.1.

Лабораторний стенд для дослідження режимів роботи НУ включає перший і другий насоси (насос 1 і насос 2), з'єднані паралельно; приводні двигуни АД1, АД2 насосів; засувку Z1 на вході та засувку Z3 на подачі насоса 1; засувку Z2 на вході та засувку Z4 на подачі насоса 2; датчики тиску Н1 (стрілковий) і НЕ1 (електронний) на виході першого насоса; датчик тиску Н2 (стрілковий), датчик витрати Q1 другого насоса і датчик витрати води в гідромережі Q2. НУ працює за принципом циркуляційної системи, де приймальною і вихідною ємністю є резервуар з водою об’ємом 40 дм³.

Другий НА призначений для створення в трубопровідній системі протитиску (статичного напору) шляхом задання необхідної величини швидкості обертання приводного електродвигуна АД2 або зміною положення засувки Z4.

У силовому ланцюзі АД1 встановлений однофазний перетворювач частоти (ПЧ) з номінальною вхідною напругою 220 В. Контроль струму, напруги та споживаної потужності системи ПЧ-АД здійснюється амперметром А1, вольтметром U1, ватметром W1 відповідно. Контроль швидкості обертання АД1 здійснюється візуально за допомогою функціональних можливостей ПЧ. Датчик струму ДС1 і датчик напруги ДН1 призначені для електронного знімання миттєвих значень струму і напруги, що діють у ланцюзі АД1. Контроль швидкості обертання приводного двигуна насоса 1 відбувається за допомогою тахоґенератора ТГ1, установленого на одному валу з АД1.

У силовому ланцюзі АД2 установлений трифазний тиристорний реґулятор напруги ТРН з вхідною напругою 380 В. Контроль струму, напруги і споживаної потужності системи ТРН-АД2 здійснюється за допомогою амперметра А2, вольтметра U2 і ватметра W2 відповідно. Датчик струму ДС2 та напруги ДН2 призначені для електронного знімання миттєвих значень струму і напруги, що діють у ланцюзі АД2. Контроль швидкості обертання приводного двигуна другого насоса відбувається за допомогою тахоґенератора ТГ2, установленого на одному валу з АД2.

У трубопровідній мережі встановлена гідравлічна машина, що працює в турбінному режимі та ввімкнено паралельно засувці Z5 на подачі. Тиск турбіни контролюється датчиком тиску Н3 (стрілковий), який розташований після засувки Z6. На одному валу з турбінним аґреґатом установлений ґенератор постійного струму з незалежним збудженням (ГПС). Контроль струму ГПС здійснюється амперметром А3 і вольтметром U3 відповідно; контроль швидкості обертання вала турбіни відбувається за допомогою тахогенератора ТГ3, установленого на одному валу з ГПТ.

Паралельно якірному ланцюгу ґенератора ввімкнений активний навантажувальний опір R_н. Зміна режиму роботи ґенератора здійснюється впливом на ОЗ за допомогою керованого випрямляча (КВ), установленого в ланцюзі ОЗ. Контроль напруги і струму збудження ГПС здійснюється вольтметром U_зб і амперметром А_зб відповідно.

Засувка Z6А, установлена перед турбіною, у закритому положенні призначена для можливості виміру сумарного тиску приладом Н3 при одночасній роботі насоса 1 і насоса 2, у місці з'єднання потоків.

Для визначення втрат напору в трубопровідній мережі встановлений датчик тиску Н4 (стрілковий); для моделювання режимів роботи споживача, у гідравлічну мережу ввімкнена засувка Z7, зміна положення якої дозволяє імітувати тимчасове водоспоживання. Розміщення насосного, гідравлічного, силового устаткування, контрольно-вимірювальних приладів і органів керування зображено на загальному вигляді стенда (рисунок 4.2). Технічні дані устаткування, що використане у комплексі, зведені в таблиці 4.1 – 4.4.

Таблиця 4.1 – Технічні дані турбомеханизмів

Позначення на схемі	Тип насоса	Qном, м^3/год	Hном, м	n, об/хв
Насос 1	БЦ 1,2-20-У1,1	1,2·10^-3
Насос 2	БЦ 1,1-18-У1,1м	1,1·10^-3
Турбіна	БЦ 1,2-18-У1,1	1,2·10^-3

Таблиця 4.2 – Технічні дані електромашин

Позначення на схемі	Тип двигуна	P, кВт	Uном, В	Iном, А	сos j	h, %	n, об/хв
АД1	АИР71А2У2	0,75		1,8	0,8
АД2	АЧР71А2У2	0,75		1,8	0,8
Генератор	ГПТ-2	0,18			-

Таблиця 4.3 – Технічні характеристики силової перетворювальної техніки

Позначення на схемі	Тип	S, кВА	Uном, В	Iном, А	Потужність приводного ЕП, кВт
ПЧ	FR-S520-0,75К-ЕС	1,66	200-240	4,1	0,75
ТРН	-		200-400		0,7

Таблиця 4.4 – Технічні дані лічильників витрати води

Позна- чення	Тип	Qном, м^3/год	Qmin, м^3/год	Qmax, м^3/год	Макс.тиск, м.вод.ст.
Q1	ВСК М10/32		0,1
Q2	ВСК М 5/20	2,5	0,015

Порядок роботи зі стендом