Лабораторная работа 1 снятие и исследование характеристик элктропривода с двигателем постоянного тока независимого возбуждения
Цель работы: Приобрести практические навыки в выполнении по снятию данных и построению механических и электромеханических характеристик электропривода с двигателя постоянного тока независимого возбуждения для различных режимов работы; получить экспериментальное подтверждение теоретическим сведениям о механических и электромеханических характеристиках этого двигателя.
Программа работы
Ознакомиться с устройством лабораторной установки, записать паспортные данные электрических машин.
Снять естественную и искусственную электромеханические характеристики n=f(I) в двигательном режиме.
Снять электромеханическую характеристику в режиме рекуперации энергии в сеть.
Снять электромеханическую характеристику в режиме противовключения.
Снять электромеханическую характеристику в режиме динамического торможения.
Снять данные для расчета механических характеристик n = f(M).
Порядок выполнения работы
В этой лабораторной установке используются два двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением, приводные валы, которые соединены между собой. Испытуемым двигателем является двигатель М1, нагрузкой ему служит двигатель М2. Для измерения скорости служит тахогенератор BR, установленный на валу М2. Питание на стенд подается включением кнопки S1,S3 (постоянное напряжение). Отключается питание при включении кнопки S2. При каждом пуске установки необходимо, чтобы реостаты R1, R2 были полностью введены.
Cобрать схему, приведенную на рисунке 1.
Для снятия естественной характеристики испытуемая машина М1 пускается вхолостую (S5 в положении 0, R1 полностью введено, Rв1, Rв2 выведены) включением S4 в положение 2. Плавно выводя R1, поднимают скорость двигателя до выхода на естественную характеристику.
Включить нагрузочную машину М2 в режим динамического торможения (R2 полностью введено, S5 в положение 1).
Изменяя нагрузку на валу М1 (выводя R2), снять значения токов якоря испытуемой машины М1 - I1, нагрузочной машины М2 - I2 и частоты вращения n. Данные записать в таблицу 1.1. Снять аналогичные характеристики при R1=30 Ом.
. Показания скорости снимаются по вольтметру. В 1 В - 17,4 об/мин.
Таблица 1.1 R1=0
-
I1 [A]
I2 [A]
n [об/мин]
М [Н м]
R1=30 Ом.
-
I1 [A]
I2 [A]
n [об/мин]
М [Н м]
3. Для снятия характеристик в режиме рекуперации энергии в сеть необходимо сначала убедиться в одинаковом направлении вращения обеих машин путем их поочередного включения в сеть (S4, S5 в положении 2 при введенных R1, R2).
После проверки направления вращения включить машины в сеть, плавно вывести R1, R2. Затем ослабляя поле машины М2 введением Rв2, повышать скорость агрегата до скорости идеального холостого хода, при этом значение I2 = 0. При дальнейшем увеличении скорости I2 меняет знак на противоположный и М1 переходит в генераторный режим.
Снять значения токов I1, I2, частоты вращения n и тока возбуждения Iв2 машины М2. Данные записать в таблицу 1.2
Таблица 1.2 R1=0
-
I1 [A]
I2 [A]
n [об/мин]
Iв2
М [Н м]
4. Для снятия характеристики в режиме противовключения необходимо сначала установить противоположное направление вращения машин ( S4, S5 в положении 2 при введенных R1, R2).
После проверки направления вращения включить машины в сеть, установить R1=30 Ом. Плавно выводя R2, довести скорость агрегата до нуля, а затем изменить направление его вращения.
Снять значения токов I1, I2 и частоты вращения n в двигательном режиме и режиме противовключения. Данные записать в таблицу 1.3.
Таблица 1.3 R1=30 Ом;
-
I1 [A]
I2 [A]
n [об/мин]
М [Н м]
5. Для снятия характеристик в режиме динамического торможения машину М1 включить на сопротивление динамического торможения R1=30 Ом (S4 в положении 1). Машина М2 включается в сеть (S5 в положении 2) при полностью введенном сопротивлении R2.
Плавно выводя R2, повышать скорость агрегата. Снять значения токов I1, I2 и частоты вращения n. Данные записать в таблицу 1.4.
Таблица 1.4 R1=30 Ом
-
I1 [A]
I2 [A]
n [об/мин]
М [Н м]
6. Для снятия данных для расчета механических характеристик необходимо запустить М2 вхолостую (S4 в положении 0, R2 введено) включением S5 в положение 2. Плавно вывести R2, поднимая скорость М2. Измерить значения частоты вращения n, напряжения на якоре М2 - Е2 при тех значениях тока возбуждения Iв2, при которых проводили опыты. Результаты записать в таблицу 1.5.
Таблица 1.5
-
I в 2 [A]
n [об/мин]
Е2 [B]
ОБРАБОТКА ОПЫТНЫХ ДАННЫХ
По данным опытов построить электромеханические и механические характеристики двигателя для всех режимов на одном графике. Обьяснить физические процессы, обусловившие вид этих характеристик.
Момент испытуемой машины М1 определяется через момент нагрузочной машины М2, который рассчитывается по формуле
М1 = M2 = кФI2 = 9,55I2 (E2/n)
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1.Почему естественные и искусственные характеристики двигателя параллельного возбуждения пересекаются в одной точке?
2. Какие причины влияют на жесткость механических характеристик двигателя параллельного возбуждения ?
3. Какие существуют способы регулирования скорости двигателя параллельного возбуждения?
4. Перечислить характерные особенности, достоинства и недостатки режима рекуперации энергии в сеть.
5. Перечислить характерные особенности, достоинства и недостатки торможения противовключением двигателя.
6. Почему при пуске двигателя уменьшается величина тока?
