5. Содержание отчёта

Отчёт должен содержать:

1. схему лабораторной установки;

2. паспортные данные машин и приборов;

3. таблицу опытных и расчётных данных;

4. основные расчётные формулы;

5. построенные механические характеристики с нанесением расчётных точек;

6. анализ полученных результатов.

3.4.3. Лабораторная работа 2 к разделу 2 «Электроприводы с двигателя постоянного тока»

Работа 2. Исследование механических характеристик двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением

1. Цель работы

Получение опытным путём электромеханических характеристик (естественной и искусственных) при различных способах регулирования скорости двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением и построение механических характеристик механическим путём.

2. Основные теоретические положения

Принципиальная схема включения двигателя постоянного тока последовательного возбуждения показана на рис. 6. Считая приближённо , получим

. (1)

Рис. 6

Чтобы представить себе зависимость момента от тока нагрузки, воспользуемся соотношением . Подставляя в него значение , получим

. (2)

Как видно из уравнения (1), регулирование скорости возможно изменением сопротивления якорной цепи R1 и потока возбуждения при определённом значении тока I (т. е. изменением коэффициента ).

На рис. 7, а показаны естественная (1) и реостатные (2) механические характеристики двигателя постоянного тока последовательного возбуждения.

Увеличение сопротивления якорной цепи R будет уменьшать угловую скорость. Практически это достигается введением в цепь якоря сопротивления R1. При этом характеристики станут мягче (рис. 7, а).

а б в

Рис. 7

Изменение коэффициента возможно различными приёмами. В практике чаще всего применяют шунтирование обмотки возбуждения при помощи сопротивления R3 (Рис. 6). Здесь регулирование угловой скорости производится изменением магнитного потока двигателя, поскольку при заданном токе нагрузки I можно с помощью реостата R3 менять ток возбуждения. Механические характеристики при этом будут иметь вид, изображённый на рис. 7, б.

Изменение угловой скорости возможно и шунтированием якоря двигателя при помощи сопротивления R2 (рис. 6). Снижение скорости при этом обусловлено возрастанием потока благодаря увеличенному току, проходящему по обмотке возбуждения. В этом случае характеристики имеют пограничные скорости и пересекают ось координат. Величина пограничной скорости тем меньше, чем меньше величина шунтирующего сопротивления. Вследствие этого скорости при малых значениях нагрузки лежат значительно ниже, и жёсткость характеристики увеличивается (рис. 7, в).

Рис. 8.

3. Описание лабораторной установки

Схема лабораторной установки приведена на рис. 8. Установка состоит из испытуемого двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением (МИ) и генератора постоянного тока Г с независимым возбуждением.

В цепь якоря испытуемого двигателя включён амперметр А для измерения тока в якорной цепи. Регулирование скорости испытуемого двигателя может производиться тремя способами: с помощью реостата R1, включённого последовательно в цепь якоря, реостатами R3 и R2, включёнными параллельно обмоткам возбуждения якоря двигателя через выключатели В3 и В4. Угловая скорость двигателя МИ измеряется с помощью электротахометра тахогенератора ТГ.

Двигатель МИ приводит во вращение нагрузочный генератор постоянного тока Г. Нагрузкой в данном случае является момент сопротивления М_с, создаваемый в результате взаимодействия тока I, протекающего в якоре генератора Г, с магнитным потоком , создаваемым обмоткой возбуждения ОВГ машины Г ( ). Электроэнергия, вырабатываемая генератором Г, расходуется на нагрев сопротивления R4.