Содержание отчета

К защите лабораторной работы студент обязан представить индивидуальный отчет, содержащий:

1. Cхему лабораторной установки с графическими обозначениями, выполненными по действующему ГОСТу.

2. Паспортные данные электрических машин и перечень электроизмерительных приборов с указанием типов и классов точности.

3. Таблицы экспериментальных и расчетных значений.

4. Графики механических характеристик испытуемого двигателя.

Работа 3. Исследование механических характеристик двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением в тормозных режимах

Цель работы - расчетное построение и экспериментальные исследования механических характеристик двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением, работающего в тормозных режимах электропривода.

Программа:

1. Расчет и построение механических характеристик двигателя в режимах:

1) динамического торможения;

2) торможения противовключением.

2. Экспериментальное снятие механических характеристик двигателя в режимах:

1) динамического торможения;

2) торможения противовключением.

Общие сведения

Схема лабораторной установки показана на рис. 1.1. Испытуемый двигатель М1 постоянного тока с параллельным возбуждением соединен в агрегат с нагрузочным двигателем М2, который также представляет собой двигатель постоянного тока с параллельным возбуждением. При экспериментальном снятии механических характеристик в режиме торможения противовключением электромагнитный момент, создаваемый нагрузочным двигателем М2, должен быть направлен встречно электромагнитному моменту испытуемого двигателя М1. Задание нужного статического момента нагрузки в этом режиме осуществляется изменением сопротивления в цепи якоря нагрузочного двигателя М2.

При экспериментальном снятии механических характеристик в режиме динамического торможения испытуемый двигатель работает в генераторном режиме и приводится в движение двигателем М2. В этом режиме цепь якоря испытуемого двигателя отключается от сети и нагружается на активное сопротивление.

Для измерения частоты вращения испытуемой машины М1 используется тахогенератор BR, встроенный в ее корпус.

В качестве испытуемого двигателя используется двигатель постоянного тока параллельного возбуждения, который имеет следующие номинальные параметры:

мощность Р_н = 0,75 кВ;

напряжение U_н = 220 В;

ток I_я = 4,5А;

скорость вращения n_н = 1500 об/мин.

Тахогенератор ВR вырабатывает напряжение 25 В при скорости вращения 1500 об/мин. Зависимость изменения напряжения на выходе тахогенератора от частоты вращения линейная.

Порядок выполнения работы

1. Расчетное построение механической характеристики двигателя, работающего в режиме динамического торможения.

1.1. Математическое выражение, описывающее механическую характеристику двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением, работающего в режиме динамического торможения, имеет следующий вид

(2.1)

где  - скорость, рад/с; M - электромагнитный момент, Ф - магнитный поток, Вб; - сопротивление обмотки якоря, Ом; -сопротивление тормозного резистора, Ом; Нм; k - конструктивный коэффициент двигателя.

Анализ этого выражения показывает, что механические характеристики двигателя в режиме динамического торможения представляют собой семейство прямых линий, проходящих через начало координат. Наклон механических характеристик зависит от величины сопротивления тормозного резистора.

1.2. Для расчетного построения механических характеристик по выражению (2.1) необходимо знать численные значения сопротивления обмотки якоря и произведения kФ. Численное значение сопротивления обмотки якоря определяется по приближенной формуле (см. Лабораторную работу №1)

, (2.2)

где P_н, U_н, I_ян - соответственно номинальная мощность, номинальное напряжение и номинальный ток якоря двигателя.

Численное значение произведения kФ определяется, исходя из выражения для частоты вращения холостого хода (см. Лабораторную работу №1). Скорость холостого хода

, (2.3)

здесь - номинальная скорость двигателя, рад/с.

Рассчитав численное скорости холостого хода по номинальным данным двигателя, можно определить произведение kФ.

(2.4)

1.3. При проведении лабораторной работы необходимо рассчитать и построить механические характеристики двигателя для нескольких значений сопротивления тормозного резистора ( ).