Программа выполнения работы

1. Ознакомиться со стендом лабораторной установки. Записать паспортные данные ИД и МПТ М2.

2. Подготовить лабораторную установку к работе.

3. Снять ИХ в режиме рекуперативного торможения, в двигательном режиме, в режиме торможения противовключением. ИХ в этих режимах снимаются при значениях напряжения на зажимах обмотки статора ИД меньше номинального (задается преподавателем).

4. Снять ИХ в режиме динамического торможения при нескольких значениях постоянного тока (задается преподавателем).

5. Снять характеристику ω=f(ΔIя) МПТ М2.

6. Рассчитать М_эл = f(ω) в двигательном и тормозных режимах и ΔМ=f(ω).

7. Построить ИХ М = f(ω) и ω=f(I) ИД в двигательном и тормозных режимах.

8. Пересчитать ИХ на ЕХ М = f(ω) и ω=f(I) ИД только в двигательном режиме.

9. Сравнить теоретические и опытные ЭМХ и MX ИД.

10. Составить отчет по работе.

Краткие основные теоретические положения

Терминология понятий ЭМХ и MX приведена в [1,с. 125, 239 и 300] ЛР№1

Возможные режимы работы АД с КЗР указаны в ЛР № 1 и [1, с. 54, 223]

ЭМХ АД обычно представляют как зависимости ω(I₁) и ω(I)

Учитывая, что

ω = ω_о(1-S) (1.0)

или все равно что [1, с.239]

S= (ω_o- ω)/ ω_o (1.1)

ЭМХ можно представить как S(I₁) и S(I^/₂).

Ток статора АД может быть выражен так

I₁≈ (2.0)

Где:

(3.0)

И

(4.0)

Согласно (3.0) номинальный ток намагничивания АД есть величина постоянная и, следовательно, изменение тока статора от скольжения будет определяться изменением проведенного тока ротора от скольжения.

На рис. 1 приведены ЭМХ ω(I₁) и ω(I₂^/)Проанализируем их.

Характерные точки ЭМХ следующие:

1. S = 0, ω = ω₀, I₂^/ = 0, 1, = 1_;ж - точка ИХХ [1, с. 240].

2. S = S_н, ω= ω_н, I₂^/ = I '_2н, I₁ ⁼ I_1н - точка номинального тока [1, с. 147].

3. S = 1, ω = 0, I,= I_k3= I_П -точка КЗ (режим КЗ ЭД [1, с. 220]).

4. S_pr = - R₂ ^// R₁, ω_рu, = ω_о/1 - S_pr), I₂^/ = I_2max = U / X_k - точка максимального значения тока ротора, лежащая в области рекуперативного торможения.

5. S →±∞, ω→±∞, I₂^/ →lim I₂^/=U/√R₁² +X_k² асимптотическое значение тока ротора при бесконечно большом увеличении скольжения и ЧВ.

Характерные точки ЭМХ в двигательном режиме рассчитываются и строятся по каталожным данным АД.

Выражение МХ АД имеет вид:

(5.0)

Зависимость (5.0) после преобразований может быть выражена так называемой формулой Клосса:

(6.0)

Или при допущении, что R₁=0

(7.0)

Где:

S_k=± (8.0)

Или

S_k=S_Н(М±√ М²-1) (9.0)

М_к= (10.0)

Причем знак «+» в (8.0) –(10.0) относиться к области скольжения S<0/

Как следует из (8.0), абсолютное значение Sк в двигательном режиме и режиме РТ одинаковы. Максимальный же момент, согласно (10.0) в режиме РТ по абсолютному значению больше, чем в двигательном.

МХ АД приведена на рис.2.

Характерные точки MX следующие:

1. S = 0, ω = ω₀, М = 0 - точка ИХХ

2. S = S_н, ω= ω_н, М=М_н - точка номинального тока

3. S = ±S_к , ω = ±ω_sk, М = ± М_к- точка критического момента

4. S = 0,8…0,7, ω = ω_о[1-(0,8…0,7)],М = М_min – точка минимального момента[1, с.126].

5. S=1, ω = 0, М = М_кз = М_п - точка кз.

6. S→ ±∞, ω→±∞, М→0 – асимптота МХ, которой является ось ЧВ.

Характерные точки МК в двигательном режиме определяются по каталожным данным АД.

ЭМХ и MX в режимах РТ и ТП могут быть выражены (1.0), (4.0) и (6.0) -(10.0) с учетом, что практически скольжение изменяется в пределах для РТ.

-1 ≤ S_РТ ≤ 0

и ТП

2 ≤ S_ТП ≤ 1

Причем, в режиме РТ ток (статора) имеет максимум при S_РТ= -R₂/R_1, в режиме ТП - будет больше пускового тока, стремясь к своей асимптоте

limI^/_2s→∞=U/√R² ₁+X² ₁

В режиме ДТ уравнение MX'по своей структуре аналогично уравнению MX АД в двигательном режиме [2, с. 83-89; 3, с. 256-260)

-М_ДТ = (11.0)

М_КДТ= (12.0)

S_ДТ = ω/ω₀ (13.0)

S_КДТ= (14.0)

Х_μ = Е^/₂₀/I_μ - реактивность намагничивания;

Е^/₂₀- приведенная вторичная ЭДС при ЧП ИХХ АД и намагничивающем токе I_μ;

I_экв - первичный эквивалентный ток (зависит от схемы соединения обмотки статора и величины постоянного тока).

Выражение ЭМХ при ДТ имеет вил

I^/_2дт = (15.0)

Формулы (11.0) - (15.0) показывают зависимость тока и момента АД не только от скольжения S, но и от магнитного состояния АД, отражаемого параметром Х_μ. Если пренебречь последним фактором и считать АД не насыщенным, а остальными параметры неизменными, то ток и момент будут являться только функциями скольжения.

ЭМХ и MX АД при ДТ приведены на рис. 3.

Характерные точки ЭМХ и MX:

1. S_ДТ = 0, I^/_2ДТ = 0 и М_ДТ = 0

2. S_ДТ =S_КДТ, М_ДТ = М_КДТ

3. S_ДТ→∞, I^/_2ДТ→ lim I^/_2ДТ, М_ДТ→0.

Рисунок 3