Мотор-генераторные установки. Описание лабораторного стенда. Порядок выполнения работы. Обработка экспериментальных данных

Мотор-генераторные установки

В процессе изготовления и после восстановительного ремонта электрических машин возникает необходимость в проведении их испытаний с целью снятия механических и электромеханических характеристик, а также в проверке их работоспособности в различных режимах. Для этого используются установки, обеспечивающие возможность реализовать моменты и скорости вращения в широком диапазоне, но и потребляющие минимум энергии при реализации различных программ испытаний. Наибольший интерес в этом плане представляют стенды с механически разомкнутым силовым потоком, так как в случае применения в них в качестве нагрузочных устройств электрических машин появляется возможность реализации метода возвратной работы, при котором установкой потребляется энергия, необходимая лишь для покрытия потерь в системе.

При использовании в стенде машин постоянного тока система мотор-генератор позволяет получить следующие преимущества: обеспечение плавного изменения в широких пределах скоростей вращения и моментов приводного электродвигателя; возможность частых пусков с изменением направления вращения; простоту автоматизации процессов управления и др.

Рис. 5 Упрощенная схема мотор-генераторной установки

Классический вариант мотор-генераторной установки представлен на рис. 3. Приводной двигатель М механически связан с нагрузочным генератором G, который обеспечивает «возврат» части потребленной двигателем энергии. Величина мощности нагрузочного генератора соизмерима с мощностью приводного двигателя. В связи с тем, что из-за потерь в схеме напряжение на зажимах генератора не может быть выше напряжения питающей сети, недостающая часть энергии потребляется из сети.

Таким образом, ток IДВ только в первый момент равен току IСЕТИ. В дальнейшем, из сети потребляется лишь недостающая часть энергии, компенсирующая суммарные потери в системе. Регулируя ток возбуждения генератора IВG можно изменять тормозной момент генератора, который является нагрузкой для приводного двигателя.

Описание лабораторного стенда

Лабораторный стенд для изучения электромеханического преобразования энергии состоит из двух однотипных машин постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов. Упрощенная схема стенда представлена на рис. 6.

Рис. 6. Упрощенная схема лабораторного стенда

 

С помощью регулировочного сопротивления R_РЕГ плавно изменяется напряжение, подводимое к двигателю (в диапазоне 0 – 15В). Напряжение на двигателе и ток, потребляемый из питающей сети, фиксируются соответственно вольтметром V1 и амперметром А1.

Приводной двигатель жестко соединен с генератором, в цепь которого включено переменное сопротивление R_НАГ, являющееся его нагрузкой. Сопротивление R_НАГ изменяется ступенчато. Ток и напряжение на генераторе фиксируются амперметром А2 и вольтметром V2.

Порядок выполнения работы

Экспериментально определить минимальную величину напряжения питания двигателя, при котором начинается вращение якоря двигателя (при минимальной нагрузке в цепи генератора). В выводах объяснить, почему при меньшем напряжении система не приходит в движение.

Установить некоторое напряжение питания. Меняя нагрузку в цепи генератора во всем диапазоне, снять 5 точек, фиксируя потребляемый из сети ток, а также ток и напряжение в цепи генератора.

Опыт по п. 2. повторить еще для трех значений питающего напряжения. Результаты измерений привести в табл. 1.

 

Таблица 1 – Результаты опытов

UВХ, В	IВХ, мА	РВХ, мВт	UВЫХ, В	IВЫХ, мА	РВЫХ, мВт	КПД, %
UВХ1	5 точек
UВХ2	5 точек
UВХ3	5 точек
UВХ4	5 точек

 

Обработка экспериментальных данных

Рассчитать для каждого измерения электрическую мощность на входе (потребляемую двигателем) и выходе (отдаваемую генератором). Результаты расчетов свести в табл. 1.

Рассчитать КПД двойного электромеханического преобразования энергии. Результаты занести в табл. 1.

Исходя из однотипности установленных электрических машин, определить КПД электрической машины, используемой в лабораторной работе.

Определить мощность, которая потреблялась из сети, если бы генератор был подключен в цепь двигателя согласно схеме на рис. 5.

Построить зависимость КПД от тока якоря двигателя. Объяснить характер получившейся зависимости.

Контрольные вопросы

1. Вопрос 1
2. Вопрос 2
3. Вопрос 3
4. Вопрос 4
5. Вопрос 5
6. Вопрос 6
7. Вопрос 7
8. Вопрос 8
9. Вопрос 9
10. Вопрос 10

 

Литература

 

Содержание

Введение …………………………………………………………………………………………..

Лабораторная работа №1. Исследование преобразователей лучистой энергии ……………...

Лабораторная работа №2. Исследование преобразователя Пельтье ………………………….

Лабораторная работа №3. Исследование электромеханического преобразования энергии...

Литература ………………………………………………………………………………………...

 

 

⇐ Предыдущая12345

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: