План выполнения работы

1.Изучите конструкцию машины постоянного тока. Найдите ее основные узлы: станину, якорь, коллекторно-щеточный механизм, обмотки возбуждения, вентилятор системы охлаждения.

2. Соберите схему для исследования двигателя с параллельным возбуждением согласно рис. 19.1. Рассчитайте значения сопротивления Rдоб.я исходя из номинального тока якоря и кратности пускового тока К= Iя _пуск/Iя _ном =2.

Таблица 19.1. Данные для пуска двигателя

Iя ном= А Rя= Ом Rдоб.я.= Ом Iпуск= А

Рис.19.1. Схема ДПТ с параллельным возбуждением.

Рис.19.2. Схема ДПТ последовательного возбуждения.

Рис.19.3. Схема ДПТ со смешанным возбуждением.

3. Произведите пуск двигателя при номинальном напряжении якорной обмотки и выбранном сопротивлении пускового реостата.

Таблица 19.2. Холостой ход.

Iя хх= А n хх= об/мин

4. Исследуйте зависимость частоты вращения от тока возбуждения I в при постоянном напряжении якорной обмотки. Данные занесите в таблицу 19.3.

Таблица 19.3 Регулировка частоты вращения током ОВ.

n, об/мин.

I в, А

5. Исследуйте зависимость частоты вращения от напряжения на якорной обмотке при постоянном токе возбуждения.

Таблица 19.4 Регулировка частоты вращения напряжением якоря.

n, об/мин.

U, В

6. Соберите схему двигателя с последовательной ОВ согласно ртс.19.2. Снимите зависимость частоты вращения от напряжения питания.

Т аблица 19.5. Регулировка частоты вращения напряжением якоря.

n, об/мин

U, В

8. Соберите схему для исследования двигателя со смешанным возбуждением при различных способах включения сериесной обмотки.

Т аблица 19.6

I, А

U, В

Выводы

Контрольные вопросы

1. Начертите схему двигателя с независимым возбуждением ?

2. Начертите схему двигателя со смешанным возбуждением ?

3. Начертите схему двигателя с параллельным возбуждением ?

4. Начертите схему двигателя со последовательным возбуждением ?

5. Каким способом можно регулировать частоту вращения двигателя?

6. Какое назначение имеет пусковой реостат?

7. Что такое эдс якорной обмотки и как она возникает?

8. Почему в Ш1-Ш2 нельзя включать предохранители?

Лабораторная работа № 20 изучение асинхронного тахогенератора

Цель работы: изучение и экспериментальное определение параметров асинхронного тахогенератора (ТГ).

Краткие теоретические сведения.

ТГ преобразует частоту механического вращения в электрический сигнал U. Зависимость U=f( ) называется выходной характеристикой ТГ. Погрешность измерения частоты вращения составляет 1-2.5%, у особо точных ТГ 0.05-0.1%. Конструкция и принцип действия асинхронного ТГ. В пазах статора уложены две обмотки, сдвинутые в пространстве на 90 электрических градусов. Одна обмотка (В- возбуждения) включена в сеть переменного тока. Вторая обмотка (Г- генераторная) подключена к нагрузке Zн (вольтметр). Ротор ТГ полый, из немагнитного материала, с повышенным электрическим сопротивлением.

Рис. 20.1.Схема асинхронного ТГ. С₁-С₆-генераторная обмотка.

С₁-С₂ обмотка возбуждения.

Продольный магнитный поток Ф_d создается обмоткой В. Ф_d пульсирует с частотой сети f, распределен по синусоидальному закону по поверхности статора, совпадает с осью обмотки возбуждения d-d ( продольной осью). Поле, соответственно, называют продольным.

Ось q-q, перпендикулярная d-d (обмотке возбуждения), называется поперечной. При неподвижном роторе магнитный поток Ф_d пронизывает обмотку В и наводит в ней ЭДС самоиндукции Е_d =Ев, как в трансформаторе.

Е_d =Е_в=4.44f w К_об.в. Ф_dm 20.1.

К_об.в - обмоточный коэффициент.

В теле полого ротора наводятся трансформаторная ЭДС и индукционные токи, совпадающие по фазе с ЭДС из-за повышенного активного сопротивления роторной обмотки. При этом создаваемая током Iтр МДС ротора F2d совпадает с продольным направлением d-d машины при любой частоте вращения ротора. Продольная МДС приводит к появлению компенсирующего тока в обмотке В и МДС F2B, который компенсирует действие МДС F2d.

Для обмотки В выполняется условие

Uв+Е_d=0 20.2.

При неподвижном роторе в обмотке Г продольный поток Ф_d не наводит ЭДС ( если пренебречь остаточной ЭДС) т.к. обмотка Г сдвинута относительно обмотки В на 90 электрических градусов. Е_г =Е_q =0.

При вращении ротора в нем индуцируются и ЭДС вращения евр, с величиной, пропорциональной частоте вращения ротора, индукции Вх, длине ротора.

Частота тока в выходной обмотке совпадает с частотой питающего напряжения и не зависит от частоты вращения ротора. Начальная фаза зависит от направления вращения. Направление токов под действием ЭДС вращения создает поперечное магнитное поле по оси q-q, перпендикулярной d-d, которое наводит в обмотке Г ЭДС.

d d d

Г Г Г

q q q q q q

В В В В В В

Ф_d Ф_d Ф_q

Г Г Г

d d d

Рис. 20.2. Распределение ЭДС и токов асинхронного ТГ.