4.3 Исследование рабочих характеристик

Рабочие характеристики P₁,M,I,n=f(P₂) снимаются при U=U_ном=const, I_в=const.

Опыт проводить по схеме (рисунок 1) в следующей последовательности:

Убедиться, что напряжение на выходе автотрансформатора “TV1” равно нулю (ручка автотрансформатора “TV1” повернута до упора против часовой стрелки).

Включить автоматический выключатель “QF1”.

При помощи автотрансформатора “TV1” плавно увеличить напряжение на якоре двигателя М3 до номинального значения U=220В (контролировать по вольтметру “PV6”).

Прогреть двигатель М3 в течение 15 минут.

Установить регулятор автотрансформатора “TV1” в крайнее положение, соответствующее значению напряжения равное нулю (контролировать по вольтметру “PV6”).

При помощи автотрансформатора “TV1” плавно увеличить напряжение на якоре двигателя М3 до номинального значения U=220В и поддерживать его постоянным в течение всего опыта (контролировать по вольтметру “PV6”).

Включить выключатель “SA2”;

Постепенно нагружая генератор до тока 1,2I_н, снять 5 значений;

Показания приборов записать в таблицу 4.

Таблица 4 - Рабочие характеристики

№

Измерено

Вычислено

Iд А

n об/мин

ω рад/с

Δnном%

P1 Вт

PЭа Вт

PЭщ Вт

Pэм Вт

Pд Вт

P2 Вт



Mэм Нм

M2 Нм

1

2

3

4

5

Завершив эксперимент, необходимо:

- уменьшить напряжение при помощи автотрансформатора “TV1” до нуля, контролировать по прибору “PV6”;

- выключить автоматический выключатель “QF1”.

По опытным данным построить в одной системе координат рабочие характеристики:I_д , P₁ , n , М, =f(P₂).

Угловую частоту вращения якоря ω определяют по формуле:

, рад/с; (40)

Номинальное изменение скорости вращения Δn_ном% определить по формуле(22).

Мощность Р₁ (электрическая мощность или подводимая мощность) определить по формуле(9).

Электрические потери в цепи якоря P_Эа определить по формуле (6).

Электрические потери в контакте щеток P_Эщ определить по формуле (8).

Электромагнитную мощность Р_ЭМ определить по формуле (1).

Согласно ГОСТ, для двигателей без компенсационной обмотки значение добавочных потерь Р_д принимают равным 1% от подводимой мощности:

, Вт; (41)

Полезная механическая мощность на валу двигателя:

, Вт; (42)

КПД , [%]; (43)

Электромагнитный момент двигателя:

, Н·м; (44)

Момент на валу , Н·м. (45)

По расчетным данным построить следующие характеристики двигателя постоянного тока независимого возбуждения:

1) скоростную характеристику (электромеханическую) n=f(I_a);

2) моментную характеристику M_эм=f(I_a);

3) механическую характеристику n=f(M_эм).

4) рабочие характеристики М, P₁, I_а, n, η=f(P₂).