2.5 Рабочие характеристики укд

Рабочие характеристики определяют зависимость скорости вращения п, тока I, к. п. д. η и коэффициента мощности cos φ от момента М двигателя, т. е. n, I, η, cos φ = f(M).

На рисунке 5 представлены рабочие характеристики универсального двигателя при питании его от сети переменного и постоянного токов. Характеристики показывают, что при номинальном моменте на валу двигатель развивает одинаковую скорость вращения при питании его от сети переменного и постоянного токов. Механическая характеристика п = f(M) при работе на переменном токе имеет бóльший наклон. Это объясняется увеличением cos φ при увеличении скорости вращения. Коэффициент полезного действия η при работе двигателя на переменном токе ниже, а потребляемый из сети ток I больше. Активная составляющая переменного тока больше полного тока при работе на постоянном токе на величину составляющей, вызванной потерями в стали машины.

Рисунок 5 - Рабочие характеристики УКД

―― при работе на переменном токе;

- - - - при работе на постоянном токе.

Ухудшение характеристик двигателя при его питании от сети переменного тока связано с влиянием индуктивного сопротиления Σx обмоток якоря и возбуждения. При бóльшей скорости вращения двигатель имеет большую величину э. д. с. вращения и меньшее относительное значение падения напряжения в индуктивных сопротивлениях Σx, поэтому чем выше скорость вращения, тем ближе друг к другу характеристики на переменном и постоянном токах. С целью сближения характеристик уменьшают число витков обмотки возбуждения при работе двигателя на переменном токе, что уменьшает Σx.

Искрение под щетками, радиопомехи и шум универсального двигателя при работе на переменном токе значительно больше.

3 Задание на выполнение лабораторной работы.

3.1 Познакомиться с конструкцией двигателя и нагрузочным устройством; записать паспортные данные двигателя и измерительных приборов в таблицу 3

Таблица 3 – Данные электроизмерительных приборов

№	Обозначение на схеме	Система прибора	Класс точности	Предел измерения	Цена деления
1
2
3
4

3.2 Собрать схему по рисунку 1

3.3 Снять данные и построить рабочие характеристики двигателя для случаев его работы от сети постоянного и сети переменного тока.

3.4 Составить отчёт и сделать заключение о проделанной работе.

4 Порядок выполнения работы

4.1 Описание лабораторной работы

УКД по своему устройству почти не отличаются от ДПТ последовательного возбуждения. Разница состоит в том, что магнитная система УКД делается полностью шихтованной из тонколистовой электротехнической стали ( d=0,5 мм). На двух явно выраженных полюсах УКД располагают четыре полюсные катушки (L1, L2, L3, L4), соединённые последовательно между собой и с обмоткой якоря. При включении двигателя в сеть постоянного тока используют четыре полюсные катушки, а при включении в сеть переменного тока - только две (L2 и L3). Благодаря такому способу включения, свойства двигателя на постоянном и переменном токах оказываются приблизительно одинаковыми. Однако точного совпадения характеристик УКД при его работе на постоянном и переменном токах добиться невозможно.

УКД выполняются на небольшую мощность (до 500 Вт), и поэтому, хотя они и имеют последовательное возбуждение, их можно включать без предварительной нагрузки на валу. На рисунке 1 представлена схема электрическая принципиальная стенда для исследования УКД. Она состоит из регулятора напряжения TV1, с помощью которого изменяется подводимое к двигателю напряжение, приборов переменного и постоянного тока, выпрямителей и выключателей.

Выключатели SA1 и SA2 спарены между собой и обеспечивают подключение УКД к сети переменного тока (положение "0") и к сети постоянного тока (положение "1"). В качестве нагрузочного устройства используется синхронный генератор М3. При помощи выключателя SA3 подключается нагрузочный реостат R1. В качестве датчика скорости используется тахогенератор М2 (или цифровой датчик скорости).