ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

Исследование режимов работы двигателя постоянного тока с независимым возбуждением (ДПТ с НВ)

1. Цель работы

Изучение основных характеристик и режимов работы ДПТ с НВ, практическое ознакомление с двигательным режимом, режимом противовключения, генераторного и динамического торможения, а так же ознакомление с реостатным регулированием скорости вращения ДПТ с НВ

Время выполнения работы - 2 часа

2. Приборы и оборудование

Лабораторный стенд СДПТ-1 в составе электромеханического агрегата на базе двух двигателей типа Д—200 и приборного блока.

3. Основные технические данные двигателя д-200

Номинальная мощность Напряжение питания Номинальный момент на валу Номинальный ток якоря Номинальная угловая скорость вращения, рад/с (об/мин) Режим работы Масса электродвигателя Назначенный ресурс работы Ресурс до первого ремонта Периодичность проверки щеток (замена по необходимости) Сопротивление якоря при 20'С Сопротивление обмотки возбуждения при 20С

200 Вт 27 В 0,69 Нм 10 А 28Р (2750) +-10% S1(продолжительный) 4,2 кг 25 лет 13 лет через каждые 6 мес, работы 0,127 Ом 12.4 Ом

4 Теоретическая часть Классический двигатель постоянного тока

Классический ДПТ состоит из трех основных частей: статора с обмоткой возбуждения, ротора с якорной обмоткой и щеточно-колекторного узла, необходимого для подведения напряжения к обмотке якоря (далее ОЯ). При этом щетки неподвижны, а коллектор жестко связан с якорем.

В ДПТ для улучшения условий коммутации могут быть также и дополнительные полюса, а для компенсации поперечной реакции якоря и компенсационные обмотки на полюсах статора.

Возбуждение двигателя постоянного тока

В зависимости от способа электромагнитного возбуждения ДПТ подразделяют на ДПТ с независимым, последовательным и смешанным возбуждением. Иногда встречается название ДПТ с паралельным возбуждением, но необходимо учесть, что такой ДПТ является частным случаем ДПТ с НВ и этот термин применяется как доопределяющий.

В последнее время в машинах микро и малой мощности часто применяется магнитоэлектрическое возбуждение ДПТ. При этом полюса статора делаются из магнитотвердых материалов, например, из редкоземельных (РЗМ).

В данной работе исследуются ДПТ с НВ.

Уравнение электромеханической характеристики двигателя постоянного тока с независимым возбуждением

Схема включения ДПТ с НВ представлена на рис.1

Для дпт с нв справедлива система .Уравнений, описывающая его статическое состояние

;

;

где U - напряжение на якорной цепи, В; R - суммарная сопротив­ление якорной цепи, Ом; М - электромагнитный момент, Нм; I ток якоря, A; W - угловая скорость двигателя, рад/с; Е - ЭДС вращения якоря. В; с=кф - коэффициент пропорциональности, Вс; к=рN/2a - постоянная ДПТ (р - число пар полюсов; N - число активных проводников ОЯ ; а - число пар паралельных ветвей ОЯ) Ф - магнитный поток, Вб.

Решая первые два уравнения в (1) относительно Е можно получить известное уравнение электромеханической характеристики ДПТ

, (2)

которое определяет зависимость W=f(I).

Уравнение механической характеристики

С учетом третьего уравнения в (1) уравнение (2) можно переписать в виде зависимости W=f(M) - которая определяет механическую характеристику ДПТ

(3)

или

(4)

Рис. 1. Схема включения ДПТ с НВ и его механическая характеристика в двигательном режиме.

Данное уравнение механической характеристики определяет зависимость скорости вращения от момента на валу двигателя, т.к. в статике вращающийся момент равен моменту сопротивления Мс на валу ДПТ, то это уравнение определяет зависимость W от Мс, прикладываемого к валу.