Необходимые исходные сведения

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Федеральное государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Чувашский государственный университет имени И.Н.Ульянова»

 

 

Кафедра Электромеханики

и технологии электротехнического производства

 

 

Отчет по лабораторной работе №2

ИССЛЕДОВАНИЕ ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

ПАРАЛЛЕЛЬНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ

СО СТАБИЛИЗИРУЮЩЕЙ ОБМОТКОЙ

 

Выполнила:

ст.гр. ЭТ-21-10 Карпова Л.Н.

Проверил:

доц. Пичугин Ю.П.

 

Чебоксары 2012

Программа работы

1.1. Присоединить регулировочный резистор R_p проводами 1 и 2 к смонтированной схеме исследования двигателя (рис.1).

1.2. Снять рабочие характеристики двигателя: n=f(Р₂), I_a=f(P₂), M₂=f(P₂), P₁=f(P2), η=f(P₂) при неизменных значениях напряжения питания U токе возбуждения I_в.

 

 

Рис. 1. Схема исследования двигателя

 

Экспериментальные исследования

Описание установки

Пусковое устройство

Лабораторная установка содержит исследуемый двигатель постоянного тока М, пусковое устройство А и нагрузочное уст­ройство YB (электромагнитный тормоз). Пусковое устройство предназначено для ограничения пускового тока двигателя и со­держит аппараты для нулевой защиты (контактор КМ) и для за­щиты двигателя от перегрузки (реле КА). Подготовка схемы к пуску осуществляется переводом стрелки пускового устройства в положение «Стоп», установкой ползунков реостата R_B и по­тенциометра R_T в верхнее положение, поворотом ручки R_p по направлению движения часовой стрелки до упора.

Для пуска нужно включить автоматический выключатель QF, повернуть плавно ручку пускового устройства (находится ниже плоскости стола стенда) по направлению движения часо­вой стрелки до упора. В крайнем положении стрелка должна указывать на надпись «Ход». Время пуска примерно 1,5-2 с. При повороте ручки пускового устройства контакты переключателя S будут поочередно замыкаться. При замыкании контакта S1 получает питание катушка контактора КМ, который срабатыва­ет и одним из контактов блокирует (шунтирует) контакт S1. В результате этого контактор КМ самозапитывается и при размы­кании контакта S1 не будет отпадать. Другие два контакта КМ подают напряжение на обмотку возбуждения L1M двигателя и на обмотку якоря М через пусковые резисторы R_п1 - R_п3. По об­мотке якоря протекает допустимый пусковой ток, недостаточ­ный для срабатывания реле КА. При замыкании контактов S 3 -S 5 по мере поворота ручки поочередно закорачиваются рези­сторы R_п1 - R_п3. Процесс пуска на этом заканчивается.

Реле КА срабатывает при недопустимом возрастании тока якоря в результате перегрузки. При этом контакт КА обесточи­вает катушку контактора КМ. Последний отключает схему. По­вторный пуск возможен только после устранения причины пере­грузки и возврата стрелки ручки пускового устройства в исход­ное положение «Стоп».

Контактор КМ, осуществляющий нулевую защиту, отпадает при исчезновении напряжения питания или при недопустимом его снижении. При восстановлении напряжения схема самопро­извольно включиться не может. Для этого ручку пускового уст­ройства необходимо повернуть до упора против направления движения часовой стрелки (до положения «Стоп») и запустить двигатель, как описано выше.

 

Нагрузочное устройство

Электродвигатели, как правило, работают в электроприво­дах каких-либо механизмов, которые создают на его валу тор­мозной вращающий момент. В условиях лаборатории тормозной момент на валу двигателя создается электромагнитным тормо­зом. Он состоит из массивного стального диска YB и электро­магнита с катушками LYB. Во вращающемся диске магнитное поле катушек наводит вихревые токи, которые, взаимодействуя с магнитным полем катушек, создают тормозной вращающий момент. Тормозной момент регулируется изменением напряже­ния обмотки LYB с помощью потенциометра R_T и визуально фиксируются по отклонению стрелки электромагнитного тормо­за (стрелка перемещаются вместе с катушками LYB).

 

Испытания двигателя

Рабочие характеристики

Рабочие характеристики снимаются следующим образом. После пуска двигателя перемещением ползунков R_B вниз уста­навливается требуемое значение тока возбуждения (по указанию преподавателя), которое в течение опыта больше не изменяется. Двигатель после пуска будет работать в режиме холостого хода. Данные этого режима, значения n, I _а , М₂ записываются в первую строку табл. 1, значения U и I_в - в последнюю графу. Далее сни­маются данные в режиме нагрузки двигателя.

Путем перемещения ползунков потенциометра R_T вниз уве­личивают тормозной момент на валу двигателя. Изменившиеся значения п, 1_а , М₂ записываются в другие строки табл. 1. Вра­щающий момент на валу двигателя увеличивают до тех пор, по­ка ток якоря не станет равным 1,1I_н двигателя.

После завершения опыта двигатель выключать не следует. Его нужно плавно разгрузить, переместив ползунки потенцио­метра R_T в верхнее положение.

 

Расчеты и построения

Результаты экспериментальных исследований оформить в виде графических зависимостей и расчетных данных.

3.1. Построить рабочие характеристики, соответствующие пункту 1.2 программы исследований.

Потребляемая мощность определяется по формуле P₁=U(I_a+I_в)

Мощность на валу двигателя (если бы вместо электромаг­нитного тормоза двигатель приводил во вращение какой-либо механизм, эта мощность называлась бы полезной мощностью)

P₂=1,028M₂n/

Приблизительно коэффициент полезного действия в отно­сительных единицах определяется по формуле η=P₂/P₁

Примерный вид рабочих характеристик показан на рис. 2.

Рис.2. Рабочие характеристики двигателя постоянного тока

Необходимые исходные сведения

Основные уравнения

Подведенное к зажимам якоря двигателя напряжение U уравновешивается ЭДС Е=С_enФ, наводимой в обмотке якоря при его вращении в магнитном поле и падением напряжения в якорной цепи I_aΣR: U = E + I_aΣR,

где ΣR включает в себя сопротивления всех элементов якорной цепи двигателя: обмотки якоря, обмотки дополнительных полю­сов, последовательной обмотки возбуждения, регулировочного реостата.

Из этого уравнения достаточно просто получается уравне­ние скоростной характеристики двигателя:
(1)

Она называется естественной, если напряжение и магнит­ный поток номинальные, а сопротивление регулировочного рео­стата R_р=0.

Нагрузкой для двигателя является момент сопротивления на его валу со стороны механизма. В установившемся режиме элек­тромагнитный момент М_эм двигателя уравновешивает момент сопротивления М_с: М_эм=М_с=М₀+М₂ (2)

где М₂ - полезный момент на валу двигателя (в лаборатории момент электромагнитного тормоза);

М₀ - момент внутреннего сопротивления двигателя, обусловленный потерями: механическими, вентиляционными, в стали магнитной системы, доба­вочными.

Электромагнитный момент двигателя пропорционален току якоря и магнитному потоку:

М_эм=С_мI_аФ (3)

где С_м - коэффициент, определяемый конструктивными пара­метрами двигателя.

Полезная мощность Р₂ и полезный вращающий момент М₂ на валу двигателя связаны между собой зависимостью Р₂=1,028nМ₂.

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: