2. Расчет и построение механических характеристик двигателя, работающего в режиме торможения противовключением.

2.1. Для реализации режима торможения противовключением необходимо в цепь якоря двигателя, работающего на механизм с активным статическим моментом нагрузки, включить резистор. В этом случае, если электромагнитный момент двигателя в режиме короткого замыкания будет меньше статического момента нагрузки, то двигатель изменит направление вращения и перейдет в режим торможения противовключением. То есть двигатель под действием активного статического момента нагрузки будет вращаться в одну сторону, а электромагнитный момент, развиваемый двигателем, будет противодействовать этому вращению.

Механические характеристики двигателя постоянного тока независимого возбуждения, в цепь якоря которого включены дополнительные сопротивления, описываются уравнением вида

(2.5)

где - сопротивление резистора, включаемого в цепь якоря, Ом. Анализ уравнения (2.5) показывает, что механические характеристики двигателя, при его работе в режиме торможения противовключением, представляют собой семейство прямых линий, проходящих через точку с координатами , M = 0). Наклон механических характеристик определяется дробью то есть зависит от величины сопротивления резистора .

2.2. При выполнении лабораторной работы, пользуясь известными численными значения сопротивления обмотки якоря и произведения kФ, а также, задаваясь различными величинами сопротивлений резистора , необходимо построить семейство механических характеристик двигателя. По результатам построения требуется определить величины активных статических моментов нагрузки, при которых двигатель переходит в режим торможения противовключением.

Кроме того, пользуясь уравнением (2.5), необходимо определить величину сопротивления резистора, который нужно включить в цепь якоря, чтобы двигатель, работая в режиме торможения противовключением, вращался с номинальной частотой и развивал тормозной момент, равный номинальному значению.

3. Экспериментальное снятие механических характеристик двигателя в режиме динамического торможения.

3.1. Перед включением испытуемой машины М1 переключатель S2 устанавливается в положение 0, соответствующее режиму динамического торможения. Переключатель S1 устанавливается в положение 0, в котором цепь якоря испытуемой машины грузится на максимальное сопротивление. Переключатель S3 также устанавливается в положение 0, в котором дополнительное сопротивление в цепи возбуждения испытуемой машины зашунтировано. Для подключения цепи возбуждения к электрической сети необходимо включить автоматический выключатель QF1.

Перед включением нагрузочного двигателя необходимо переключатель S6 установить в положение 0, при котором в цепь его якоря включено максимальное сопротивление. Переключатель S5 при этом необходимо установить в положение 0, а переключатель S4 соответственно в положение 1, при котором магнитный поток нагрузочного двигателя имеет минимальное значение.

Для снятия механической характеристики нужно с помощью автоматического выключателя QF2 подключить нагрузочный двигатель к электрической сети. Переводя рукоятку переключателя S6 из положения 0 в положение 10, увеличивают частоту вращения нагрузочного двигателя и тормозной электромагнитный момент, развиваемый испытуемым двигателем.

В процессе экспериментального исследования измеряются следующие параметры:

1) напряжение сети (вольтметр PV1)

2) ток возбуждения машины М1 (амперметр PA2);

3) ток якоря машины М1 (амперметр PA3);

4) частота вращения (вольтметр PV3)

Результаты измерений заносятся в табл. 2.1.

Таблица 2.1.

Наименование параметра	Значение параметра
Напряжение сети, В
Ток возбуждения М1, А
Частота вращения, рад/c
Ток якоря М1, А
Электромагн. момент, Нм

В эту же таблицу заносят значения тормозного электромагнитного момента испытуемой машины, которые рассчитываются из выражения

, (2.6)

в которое входят измеренные значения тока якоря испытуемой машины М1, взятые с отрицательным знаком.

Экспериментальное снятие механических характеристик в режиме динамического торможения осуществляется при нескольких значениях сопротивлений (при различных положениях рукоятки переключателя S1), на которые нагружается цепь якоря испытуемого двигателя.

После проведения экспериментальных исследований необходимо отключить двигатели от сети и установить переключатели S1-S6 в исходное состояние по п.2.1.

3.2. По экспериментальным значениям параметров, приведенных в таблицах строятся механические характеристики испытуемой машины М1 для режима динамического торможения, как функции .

4. Экспериментальное снятие механической характеристики в режиме торможения противовключением.

4.1. Перед снятием механической характеристики необходимо установить переключатель S1 в положение 0, переключатель S2 в положение 1, переключатель S3 в положение 0. Переключатели S4,S5 и S6 должны находится в положениях 0, 1, 0 соответственно.

Поскольку механическая характеристика будет сниматься при максимальном сопротивлении, включенном в цепь якоря испытуемого двигателя, то переключатель S1 в процессе работы должен оставаться в положении 0. Для снятия механической характеристики необходимо подать напряжение на испытуемый двигатель для чего нужно включить автоматический выключатель QF1 и заполнить первый столбец табл. 2.2.

Включив автоматический выключатель QF2 надо заполнить второй столбец табл. 2.2, после чего перемещать переключатель S6 из положения 0 в положение 10. При этом в каждом его положении измеряются следующие параметры:

1) напряжение сети (вольтметр PV1)

2) ток возбуждения машины М1 (амперметр PA2);

3) ток якоря машины М1 (амперметр PA1);

4) частота вращения (вольтметр PV3).

При изменении направления вращения испытуемого двигателя необходимо посредством переключателя S7 изменить полярность подключения вольтметра PV3.

Результаты измерений заносятся в табл. 2.2. В эту же таблицу заносят значения электромагнитного момента испытуемого двигателя, рассчитываемые с помощью выражения в которое входят измеренные значения тока якоря испытуемой машины М1.

, (2.7)

Таблица 2.2

Наименование параметра	Значение параметра
Напряжение сети, В
Ток возбуждения М1, А
Частота вращения, рад/c
Ток якоря М1, А
Электромагн. момент, Нм

После снятия механической характеристики необходимо выключить автоматические выключатели QF1, QF2 и вернуть а переключатели S1, S2 установить в положение 0.

4.2. По экспериментальным значениям параметров, приведенных в табл. 2.2. строится механическая характеристика двигателя в режиме торможения противовключением как функция .