Міністерство освіти і науки України

Дніпродзержинський державний технічний університет

Методичні вказівки

до лабораторних робіт “ Дослідження електричних машин постійного струму і трансформатору" з дисципліни “ Електричні машини ”

для студентів напряму 6.050702 - електромеханіка

Затверджено редакційно-видавничою

секцією науково-методичної ради ДДТУ

____________201__р., протокол № _____

Дніпродзержинськ

2013

Розповсюдження і тиражування без офіційного дозволу Дніпродзержинського державного технічного університету заборонено

Методичні вказівки до лабораторних робіт “ Дослідження електричних машин постійного струму і трансформатору " з дисципліни “ Електричні машини “ для студентів напряму 6.050702 - електромеханіка / укл.: асистент Польовий Є.В. – Дніпродзержинськ: ДДТУ, 2013. - 32 стор.

Укладач: асистент Польовий Є.В.

Відповідальний за випуск: зав. кафедрою ЕТЕМ, докт. техн. наук, професор Садовой О. В.

Рецензент: канд. техн. наук, доцент Количев С. В.

Затверджено на засіданні кафедри ЕTEМ

( протокол № 2 від 06. 09. 2013 р. )

Методичні вказівки містять теоретичні відомості про конструкцію і принципі дії електричних машин постійного струму і трансформаторів, основні характеристики, способи пуску двигунів постійного струму, опис лабораторної установки, порядок виконання робіт.

ЗМІСТ

Основні вимоги з техніки безпеки 4

Лабораторна робота №1. 5

Лабораторна робота №2. 13

Лабораторна робота №3. 18

Лабораторна робота №4. 22

Лабораторна робота №5. 25

Перелік посилань 31

Основні вимоги з техніки безпеки

Приступаючи до виконання лабораторної роботи, студенти повинні бути ознайомлені із загальними правилами техніки безпеки при роботі з електроустановками та внутрішнього розпорядку лабораторії електричних машин.

Оскільки в роботі використовується вимірювальні прилади (амперметри, вольтметри, ватметри і т.і.), то студенти повинні спочатку ознайомитись з правилами користування цими приладами. Для зручності потрібно раціонально розмістити на робочому місці вимірювальні прилади та апаратуру.

Провідники схеми не повинні заважати виконувати потрібні при експериментах операції.

Індукторні регулятори напруги (ІРН) повинні бути розташовані поруч, а їх регулюючі рукоятки необхідно встановити в положення, яке відповідає нулю напруги на виході випрямлячів.

КАТЕГОРИЧНО ЗАБОРОНЯЄТЬСЯ використовувати в схемах з'єднувальні неізольовані сполучення та оголені провідники, бо це небезпечно для життя.

При виконання лабораторної роботи студенти повинні стояти на ізольованих гумових захисних килимках.

Лабораторна робота № 1

ДОСЛІДЖЕННЯ ГЕНЕРАТОРА ПОСТІЙНОГО СТРУМУ НЕЗАЛЕЖНОГО ЗБУДЖЕННЯ

Ціль роботи: вивчення конструкції генератора постійного струму (ГПС) незалежного збудження й дослідження його характеристик.

Програма й порядок виконання роботи:

1. Вивчити будову і принцип дії генератора постійного струму незалежного збудження.

2. Ознайомитися зі стендом, записати паспортні дані машин, регулювальних реостатів і вимірювальних приладів (наведені на панелі стенда).

3. Виміряти опір кола якоря генератора Ra.

Вимір опору кола якоря Ra електричних машин проводиться методом амперметра й вольтметра за схемою рис. 1.1.

Рис. 1.1. Схема виміру опору кола якоря

Опір обмоток якоря, додаткових полюсів, послідовної або компенсаційної обмоток становить десяті або тисячні частки ома, тому при вимірі опору таких обмоток вольтметр слід включати безпосередньо на затискачі для того, щоб виключити спадання напруги в амперметрі, яке може бути порівняне зі спаданням напруги в зазначених обмотках.

Прилади для виміру опору обмоток повинні мати клас точності не нижче 0,5. Опір обмотки слід вимірювати у “холодному” стані. Тому під час вимірів максимальний струм в обмотці не повинен перевищувати 10-25 % від номінального струму генератора. У схему слід включити навантажувальний реостат R, якщо живлення відбувається від мережі постійного струму напругою 110 В.

Вимір опорів необхідно виконати не менше трьох раз при різних значеннях струму. За дійсний опір слід прийняти середнє арифметичне з усіх вимірюваних значень. Дані вимірів і результати розрахунків звести до табл. 1.1.

Таблиця 1.1 Вимір опору кола якоря

№№ п/п	Виміряно		Обчислено
	U, В	I, А	Ra, Ом	Raср, Ом
1 2 3

4. Зняти й побудувати п’ять характеристик генератора.

Для зняття характеристик зібрати схему згідно рис. 1.2. Обмотку статора привідного асинхронного двигуна М2 зібрати за схемою “трикутник”. Якірне коло генератора М1 приєднати до навантаження (клеми 4,5 лицьової панелі стенда).

Рис. 1.2. Схема експериментальної установки

4.1. Зняти й побудувати характеристику холостого ходу генератора (х.х.х.). Характеристика холостого ходу являє собою залежність ЕРС обмотки якоря від струму збудження при холостому ході й номінальній частоті обертання . Для зняття характеристики холостого ходу ротор генератора привести в обертання з номінальною частотою , включивши автомат В1. Збудити генератор до включивши автомат і впливаючи на реостат Це перша точка характеристики. Зняти показання приладів і зробити перший запис у табл. 1.2. Далі, поступово зменшуючи струм збудження до нуля, зняти ще 4-5 точок характеристики. Останню точку зняти при струмі збудження, рівному нулю, відключивши автомат В2. Значення напруги при обумовлене залишковим магнітним потоком.

Таблиця 1.2 Характеристика холостого ходу

Iзб, А
E0, В

Струм збудження у досліді необхідно регулювати плавно й тільки в одному напрямку. Приводний двигун М2 наприкінці досліду не зупиняти. За даними табл. 1.2 побудувати характеристику холостого ходу (крива 1, рис. 1.3). Для одержання характеристики холостого ходу, що проходить через початок координат (теоретичної), зняту характеристику (практичну) необхідно змістити по осі абсцис на величину отриману шляхом графічної екстраполяції цієї характеристики до перетинання з віссю абсцис.

Рис. 1.3. Характеристики холостого ходу й навантажувальна

За характеристикою холостого ходу можна зробити висновок про ступінь насичення магнітної системи випробуваної машини. Для цього необхідно провести дотичну 0В до теоретичної характеристики, що проходить через нуль (крива 2, рис. 1.3). Для номінальної ЕРС генератора провести пряму АС і визначити коефіцієнт насичення магнітного кола Тут - струм збудження при холостому ході, що забезпечує номінальну ЕРС; - струм збудження, необхідний для створення магнітної напруги у повітряному проміжку. Якщо - машина недонасичена; при - машина середньо насичена; при сильно насичена. Найбільш вигідну конструкцію за ваговими показниками мають машини із середньонасиченою магнітною системою.

4.2. Зняти й побудувати навантажувальну характеристику генератора. Навантажувальна характеристика визначає залежність напруги на затискачах генератора від струму збудження при , Ця характеристика дозволяє оцінити, як змінюється напруга генератора при зміні струму збудження, а також величину розмагнічуючої дії поперечної реакції якоря.

Навантажувальна характеристика знімається у такий спосіб.

Збуджувати генератор впливом на реостат і навантажувати його включенням ламп Л1-Л5 таким чином, щоб при номінальній напрузі на генераторі в обмотці якоря встановити номінальний струм. Зробити виміри й записати їх у табл. 1.3. Потім зменшувати струм збудження з таким розрахунком, щоб при зміні напруги в межах від до зняти 4-5 точок характеристики (струм у якорі при зменшенні струму збудження підтримувати рівним номінальному). При проведенні досліду струм збудження змінювати тільки в одному напрямку.

Дані вимірів звести до табл. 1.3 і побудувати навантажувальну характеристику (крива 3 на рис. 1.3).

Таблиця 1.3 Навантажувальна характеристика

, А
, А
, В

Наприкінці досліду виключити лампи Л1-Л5, зменшити струм збудження до нуля, приводний двигун не зупиняти.

Навантажувальна характеристика проходить нижче х.х.х. через розмагнічуючу дію поперечної реакції якоря й спадання напруги в обмотці якоря Щоб визначити ступінь розмагнічуючої дії реакції якоря на значення напруги, будують характеристичний трикутник с m n (рис. 1.3), у якого катет ( - номінальний струм якоря; - спадання напруги в щітковому контакті; ).

Характеристичний трикутник будується у такий спосіб.

З точки відкласти відрізок і через точку m провести пряму, паралельну осі абсцис - Катет у масштабі струму збудження враховує розмагнічуючу дію магнітного потоку якоря.

4.3. Зняти й побудувати зовнішню характеристику генератора. Зовнішня характеристика визначає залежність напруги на вихідних затискачах генератора від струму якоря при Ця характеристика є основною з погляду вивчення робочих властивостей генератора.

Зовнішня характеристика знімається у такий спосіб. У режимі холостого ходу збудити генератор за допомогою реостата до номінальної напруги . Це перша точка характеристики. Включаючи лампи Л1-Л5, навантажувати генератор до Зняти 4-5 точок. Результати вимірів звести до табл. 1.4 і побудувати зовнішню характеристику (рис. 1.4). Наприкінці досліду відключити навантаження, приводний двигун не зупиняти.

Таблиця 1.4 Зовнішня характеристика

, А
, А
, В

Рис. 1.4. Зовнішня характеристика генератора

Зміна напруги для будь-якої точки від номінальної обчислюється за формулою:

4.4. Зняти й побудувати регулювальну характеристику генератора.

Регулювальна характеристика визначає залежність струму збудження від струму якоря генератора при Ця характеристика показує, як треба змінювати струм збудження зі зміною струму навантаження, щоб напруга на виході генератора залишалася незмінною.

Регулювальна характеристика знімається у такий спосіб. При холостому ході встановити на затискачах генератора номінальну напругу (за допомогою реостата ). Це перша точка характеристики. Потім навантажувати генератор включенням ламп Л1-Л5 так, щоб напруга на генераторі залишалася незмінною (збільшувати струм в обмотці збудження). Струм навантаження слід змінювати до Зняти 4-5 точок характеристики.

Результати вимірів звести до табл. 1.5 і побудувати характеристику (рис. 1.5). Відключити автомати В1 і В2.

Таблиця 1.5 Регулювальна характеристика

, В
, А
, А

Рис. 1.5. Регулювальна характеристика

4.5. Зняти й побудувати характеристику короткого замикання (х.к.з.). Характеристика короткого замикання визначає залежність струму в обмотці якоря від струму збудження при короткому замиканні вихідних затискачів генератора й

Характеристику короткого замикання зняти за схемою, наведеною на рис. 1.6.

Рис. 1.6. Схема для зняття характеристики короткого замикання

Для зняття х.к.з. ротор генератора привести в обертання (включити ). Реостат у колі збудження привести у таке положення, при якому струм в обмотці збудження буде дорівнює нулю Включити вимикач , який замикає обмотку якоря накоротко. Це перша точка характеристики. Далі збільшувати струм в обмотці збудження генератора до значення, при якому струм в обмотці якоря стане рівним Зняти 3-4 точки характеристики. Результати вимірів звести до табл. 1.6 і побудувати характеристику (пряма 2, рис. 1.7). Для побудови характеристичного трикутника АВС (рис. 1.7) початкова ділянка х.х.х. (1) і х.к.з. (2) побудувати в одних осях координат і в однаковому масштабі струму збудження.

Таблиця 1.6 Характеристика короткого замикання

, А
, А

Рис. 1.7. Побудова характеристичного трикутника

З точки на осі ординат, що відповідає провести пряму, паралельну осі абсцис, до перетину з характеристикою короткого замикання. Із точки перетину Е провести пряму, паралельну осі ординат, до перетину з віссю абсцис у точці С. Із точки С на прямій відкласти відрізок рівний спаданню напруги в обмотці якоря при номінальному струмі . Із точки В провести пряму, паралельну осі абсцис, до перетину з характеристикою холостого ходу (точка А). Точку А з’єднати із точкою С. Трикутник, що вийшов, є характеристичним. Відрізок , рівний являє собою повну намагнічуючу силу (н.с.) короткого замикання при , виражену у масштабі струму збудження . Відрізок - струм збудження необхідний для створення ЕРС, що компенсує спадання напруги в обмотці якоря Відрізок являє собою струм збудження, що компенсує реакцію якоря при струмі

Контрольні питання.

1. Накреслити схему генератора постійного струму, пояснити призначення елементів схеми.

2. Що таке характеристика холостого ходу? Як одержати її експериментальним шляхом?

3. Як визначити коефіцієнт насичення магнітного кола машини?

4. Яка характеристика називається навантажувальною?

5. Яка характеристика називається зовнішньою?

6. Яка характеристика називається регулювальною?

7. Яке практичне значення зовнішньої й регулювальної характеристик?

8. Як регулюється напруга на виході генератора?

9. Як побудувати характеристичний трикутник?

10. Який вигляд мала б характеристика холостого ходу генератора при відсутності насичення сталі магнітопровода?

11. Що відбудеться з генератором, якщо при номінальному навантаженні трапиться обрив в обмотці якоря?

12. Який вигляд має рівняння рівноваги напруги й ЕРС якорного кола генератора?

13. При яких умовах знімаються характеристики холостого ходу, короткого замикання й навантажувальна?

14. Що таке “процентна зміна напруги” генератора? Як вона визначається?

15. Яким вимогам повинен відповідати приводний двигун при дослідженні генератора постійного струму?

Лабораторна робота № 2

ДОСЛІДЖЕННЯ ГЕНЕРАТОРА ПОСТІЙНОГО СТРУМУ ПАРАЛЕЛЬНОГО ЗБУДЖЕННЯ

Ціль роботи: вивчення конструкції генератора постійного струму паралельного збудження й дослідження його характеристик.

Програма й порядок виконання роботи.

1. Вивчити будову і принцип дії генератора постійного струму паралельного збудження.

2. Ознайомитися зі стендом і записати паспортні дані машин, регулювальних реостатів, вимірювальних приладів (наведені на панелі стенда).

Зібрати схему згідно рис. 2.1. Обмотку статора гонного асинхронного двигуна М2 зібрати за схемою “трикутник”. Якорне коло генератора М1 приєднати до навантаження.

3. Перевірити умови самозбудження генератора.

Принцип дії генератора заснований на явищі самозбудження. Перевірка умов самозбудження генератора проводиться у такий спосіб.

Рис. 2.1. Схема експериментальної установки

При відключеному навантаженні й розімкнутому колі збудження пустити первинний двигун М2, включивши автомат В1. Вольтметр , підключений до виводів обмотки якоря, покаже деяку величину ЕРС, що свідчить про наявність залишкового магнітного потоку у машині (3-5%).

Переконавшись, що опір реостата повністю введений, замкнути коло збудження генератора (включити вимикач В2). Поступово зменшуючи спостерігати за показанням вольтметра . При цьому можливі три випадки:

- якщо коло збудження має обрив, показання вольтметра не змінюється;

- якщо обмотка збудження підключена невірно й створюваний нею магнітний потік діє зустрічно потоку залишкового намагнічування, то машина розмагнічується й показання вольтметра буде зменшуватися; у цьому випадку необхідно змінити напрямок струму в обмотці збудження, тобто поміняти місцями її виводи;

- якщо машина збуджується, то вольтметр покаже напругу, що збільшується. При відсутності її легко підмагнітить, підключивши короткочасно обмотку збудження до джерела постійного струму.

4. Зняти й побудувати характеристику холостого ходу генератора. Зняття характеристики холостого ходу зробити відповідно до п. 4.1 лабораторної роботи №1. Дані досліду звести до табл. 2.1 і побудувати практичну 1 і теоретичну 2 характеристики (рис. 2.2).

Таблиця 2.1 Характеристика холостого ходу

, А
, В

Рис. 2.2. Характеристика холостого ходу

Для визначення критичного опору кола збудження R_ВК необхідно провести дотичну ОВ до початкової ділянки теоретичної характеристики холостого ходу 2, що проходить через нуль (рис. 2.2). Опір R_ВК пропорційний тангенсу кута нахилу цієї дотичної до осі абсцис і може бути визначений як

де - масштабний коефіцієнт.

Якщо відрізки вимірювати у вольтах і амперах відповідно, то Ом.

5. Зняти й побудувати зовнішню характеристику генератора. Зняття зовнішньої характеристики генератора проводиться при , . Вона знімається у такий спосіб. У режимі холостого ходу збудити генератор (реостат ) до . Це перша точка характеристики. Потім включенням ламп Л1-Л5 поступово навантажувати генератор до 1,5 і записувати показання вимірювальних приладів.

Збільшити навантаження до одержання явища перекидання й короткого замикання. Дані досліду звести до табл. 2.2 і побудувати зовнішню характеристику генератора (крива 1, рис. 2.3).

Таблиця 2.2 Зовнішня характеристика

, А
, В
, А

Рис. 2.3. Побудова зовнішньої характеристики по характеристиці холостого ходу, навантажувальній характеристиці й характеристичному трикутнику

6. Зняти й побудувати навантажувальну характеристику генератора. Зняття навантажувальної характеристики й побудову характеристичного трикутника виконати відповідно до п. 4.2 лабораторної роботи № 1. Дані досліду звести до табл. 2.3, побудувати навантажувальну характеристику (крива 3, рис. 2.2) і характеристичний трикутник c m n.

Таблиця 2.3 Навантажувальна характеристика

, А
, А
, В

7. По характеристикам холостого ходу 2, навантажувальній 3 і характеристичному трикутнику побудувати зовнішню характеристику генератора 4 і зрівняти з експериментальною зовнішньою характеристикою 1 (рис. 2.3).

Для побудови зовнішньої характеристики необхідно вершину характеристичного трикутника знести на перетин з відповідним навантаженням у квадранті побудови (точка К). Сторони характеристичного трикутника змінюються пропорційно навантаженню, і розташовується трикутник завжди між характеристикою холостого ходу й прямою, проведеною через початок координат і точку С_Н навантажувальної характеристики для номінального режиму. Пряма є характеристикою спадання напруги в колі збудження генератора. При розвантаженні генератора цей трикутник буде переміщатися нагору й для випадку холостого ходу перетвориться в точку що буде відповідати першій точці зовнішньої характеристики

При навантаженні генератора характеристичний трикутник буде переміщатися униз. У такий спосіб будуть отримані точки і т.д., ординати яких відповідають напругам на якорі генератора при відповідних струмах навантаження. Значення струму навантаження для кожного значення напруги можна визначити виходячи з наступного: відрізок пропорційний струму а відрізок - струму нового режиму звідси

Щоб одержати максимальний (критичний) струм при даному збудженні, необхідно провести до характеристики холостого ходу дотичну, паралельну прямій і в точці торкання провести відрізок паралельно гіпотенузі характеристичного трикутника. Струм

Величина струму в точці відповідає струму короткого замикання I_КЗ, обумовленому потоком залишкового намагнічування.

Контрольні питання.

1. Пояснити принцип дії генератора паралельного збудження.

2. Які умови самозбудження генератора?

3. Як визначити критичний опір кола збудження генератора? Що це таке?

4. Чим відрізняються зовнішні характеристики генераторів незалежного й паралельного збудження?

5. Як побудувати зовнішню характеристику генератора по характеристиках холостого ходу, навантажувальній й характеристичному трикутнику?

6. Чи в однаковому ступені небезпечне експериментальне коротке замикання для генераторів паралельного й незалежного збудження?

Лабораторна робота № 3

ДОСЛІДЖЕННЯ ГЕНЕРАТОРА ПОСТІЙНОГО СТРУМУ ЗМІШАНОГО ЗБУДЖЕННЯ

Ціль роботи: вивчення конструкції генератора постійного струму змішаного збудження й дослідження його характеристик при зустрічному й узгодженому включенні послідовної й паралельної обмоток збудження.

Програма й порядок виконання роботи.

1. Ознайомитися зі стендом, зібрати схему згідно рис. 3.1 і записати паспортні дані машин, регулювальних реостатів, вимірювальних приладів.

Обмотку статора гонного асинхронного двигуна М2 з’єднати за схемою “трикутник”. Якірне коло генератора М1 приєднати до навантаження.

Рис. 3.1. Схема експериментальної установки

2. Перевірити умови самозбудження генератора.

Перевірка умов самозбудження генератора проводиться у тому ж порядку, що й у випадку генератора паралельного збудження, оскільки властивості генератора змішаного збудження в режимі холостого ходу не відрізняються від властивостей генератора паралельного збудження (п. 3 л. р. № 2).

3. Зняти й побудувати зовнішні характеристики генератора при , :

- при паралельному збудженні;

- при змішаному збудженні й узгодженому вмиканні обмоток збудження;

- при змішаному збудженні й зустрічному вмиканні обмоток збудження. Для зняття зовнішніх характеристик включити приводний двигун М2 у мережу автоматом В1 і збудити генератор (реостат ) до номінальної напруги.

Збільшуючи навантаження на генератор (включенням вимикачами В3 ламп Л1-Л5) від до через рівні інтервали по струму при зазначених вище умовах, знімати показання вимірювальних приладів і заносити їх до табл. 3.1.

Таблиця 3.1 Зовнішні характеристики

№№ пп	Паралельне збудження		Змішане збудження
			№№ пп	Погоджене включення		№№ пп	Зустрічне включення
	, В	, А		, В	, А		, В	, А

Для зняття зовнішньої характеристики генератора паралельного збудження слід відключити послідовну обмотку збудження С1-С2 (рис. 3.1).

Узгоджене й зустрічне включення обмоток визначається порівнянням напруг на затискачах генератора при перемиканнях виводів обмотки С1-С2 і умовах , . Більшій напрузі на затискачах генератора відповідає узгоджене включення обмоток і С1-С2. За даними табл. 3.1 побудувати в одних осях координат зовнішні характеристики при трьох включеннях обмоток (криві 1, 2, 3, рис. 3.2).

4. Зняти й побудувати регулювальні характеристики генератора при , :

- при паралельному збудженні;

- при змішаному збудженні й узгодженому включенні обмоток збудження;

- при змішаному збудженні й зустрічному включенні обмоток збудження. Для зняття регулювальних характеристик включити приводний двигун у мережу автоматом В1 і збудити генератор до номінальної напруги на затискачах генератора . Це перша точка характеристик.

Збільшуючи навантаження генератора включенням ламп Л1-Л5 від до через рівні інтервали по струму й підтримуючи номінальну напругу або на затискачах генератора регулювальним реостатом у колі збудження генератора, знімати показання вимірювальних приладів і заносити їх у табл. 3.2.

Рис. 3.2. Зовнішні характеристики:

1 - при змішаному збудженні й узгодженому включенні обмоток Ш1-Ш2 і С1-С2; 2- при паралельному збудженні; 3 - при змішаному збудженні й зустрічному включенні обмоток Ш1-Ш2 і С1-С2.

Таблиця 3.2 Регулювальні характеристики

№№ пп	Паралельне збудження		Змішане збудження
			№№ пп	Погоджене включення		№№ пп	Зустрічне включення
	, А	, А		, А	, А		, А	, А

За даними табл. 3.2 побудувати в одних координатних осях регулювальні характеристики при трьох включеннях обмоток (криві 1, 2, 3, рис. 3.3).

Рис. 3.3. Регулювальні характеристики:

1 - при змішаному збудженні й зустрічному включенні обмоток Ш1-Ш2 і С1-С2; 2- при паралельному збудженні; 3 - при змішаному збудженні й узгодженому включенні обмоток Ш1-Ш2 і С1-С2.

Контрольні питання.

1. Накреслити принципову електричну схему генератора змішаного збудження.

2. Порівняти зовнішні характеристики генератора змішаного збудження з узгодженим і зустрічним включенням обмоток.

3. Порівняти регулювальні характеристики генератора змішаного збудження з узгодженим і зустрічним включенням обмоток.

4. Пояснити вигляд регулювальних характеристик.

5. Яка роль послідовної обмотки у генераторі змішаного збудження при її зустрічному включенні?

6. Як конструктивно виконується послідовна обмотка збудження? Де ця обмотка розміщується?

7. При яких умовах знімають зовнішні й регулювальні характеристики?

8. Яке включення паралельної й послідовної обмоток застосовується частіше у генераторах змішаного збудження? Привести приклади використання генератора змішаного збудження з узгодженим і зустрічним включенням обмоток збудження.

Лабораторна робота № 4

ДОСЛІДЖЕННЯ ДВИГУНА ПОСТІЙНОГО СТРУМУ НЕЗАЛЕЖНОГО ЗБУДЖЕННЯ

Ціль роботи: вивчення конструкції двигуна постійного струму паралельного збудження й дослідження його характеристик.

Програма й порядок виконання роботи.

1. Вивчити конструкцію і принцип дії двигунів постійного струму.

2. Ознайомитися зі стендом, зібрати схему згідно рис. 4.1 і записати паспортні дані машин, регулювальних реостатів, вимірювальних приладів.

3. Зняти й побудувати регулювальну характеристику двигуна , . Для цього встановити за допомогою реостата номінальний струм збудження в обмотці ОЗ і, збільшуючи напругу в якорному колі ДПС, встановити на якорі двигуна номінальну частоту обертання. Отримані значення напруги, струму збудження та частоти обертання є початковими точками регулювальної характеристики. Зменшуючи напругу якорного кола ДПС до нуля, отримати інші точки регулювальної характеристики. При цьому струм збудження підтримувати незмінним. Результати вимірювань занести до табл. 4.1.

Таблиця 4.1 Регулювальна характеристика двигуна при

№ п.п	Виміряно
	, В	, А	, об/хв

4. Зняти й побудувати регулювальну характеристику при . Для цього встановити за допомогою реостата номінальний струм збудження в обмотці ОЗ та номінальне значення напруги у якорному колі ДПС. Отримати номінальну частоту обертання двигуна. При цьому значення напруги, струму збудження та частоти обертання є початковими точками регулювальної характеристики . Поступово зменшуючи струм в обмотці ОЗ до нуля, отримати інші точки регулювальної характеристики. Напругу якорного кола підтримувати незмінною. Результати вимірювань занести до табл. 4.2.

Таблиця 4.2 Регулювальна характеристика ,

№№ пп
	об/хв	А	В

Рис. 4.1. Схема експериментальної установки

За даними табл. 4.1 побудувати зовнішню характеристику двигуна.

5. Зняти й побудувати механічну характеристику ДПС при , . Механічна характеристика показує, як буде змінюватися швидкість обертання двигуна постійного струму із зростанням навантаження на валу.

Для дослідження механічної характеристики встановити номінальну швидкість обертання ДПС. Напруга статорного кола АД повинна дорівнювати нулю. Поступово збільшуючи напругу статора за допомогою індукційного регулятора, досягти зростання навантаження на валу ДПС. При цьому струм у якорному колі ДПС не повинен перевищувати . Результати вимірювань занести до табл. 4.3.

Таблиця 4.3. Механічна характеристика , ,

№№ пп	Виміряно						Обчислено
	U	I		PA	PB	PC	η	М	ω
	B	A	об/хв	Вт	Вт	Вт	в.о.	Нм	об/хв

Для розрахунків скористатися наступними аналітичними залежностями:

;

;

;

;

.

6. За даними табл. 4.1-4.3 побудувати:

1) регулювальну характеристику при ;

2) регулювальну характеристику при ;

3) механічну характеристику , , .

Контрольні запитання.

1. Поясните принцип дії двигуна постійного струму.

2. Поясните пристрій двигуна постійного струму.

3. Чому великий пусковий струм двигуна при прямому пуску?

4. Чим визначається момент двигуна на холостому ходу?

5. Як розрахувати номінальний момент двигуна по його паспортним даним?

6. Перелічити способи регулювання частоти обертання двигуна паралельного збудження.

7. Що таке твердість механічної характеристики?

8. Перелічити робітники характериcтики двигуна.

9. Поясните регулювальні характеристики двигуна.

10. Перелічите обмотки, наявні у двигуні й поясните їхнє призначення.

Лабораторна робота № 5