Описание экспериментальной установки

Принципиальная электрическая схема экспериментальной установки показана на рис. 12.5.

В работе исследуется коллекторный микродвигатель переменного тока с последовательным возбуждением Д, нагрузкой которого является однотипная микромашина Г, работающая в режиме генератора.

Питание микродвигателя осуществляется от сети переменного тока через автотрансформатор АТ, обеспечивающий возможность плавной регулировки напряжения. Величину нагрузочного момента на валу микродвигателя можно изменять с помощью реостата в цепи генераторной машины. Скорость вращения микродвигателя определяется частотомером, на который подается сигнал от фотодиода ФД. Фотодиод освещается через отверстия в диске, находящемся на валу микродвигателя, причем частота сигнала, очевидно, прямо пропорциональна скорости вращения диска микродвигателем:

,

где – число отверстий в диске.

Порядок выполнения работы

1. До начала выполнения экспериментальной части необходимо записать в протокол паспортные данные микродвигателя, указанные на рабочем месте. Кроме того, по номинальным паспортным данным рассчитать номинальную скорость вращения микродвигателя , номинальный вращающий момент на валу , а также величину , связывающую ток и электромагнитный вращающий момент микродвигателя:

.

Номинальный электромагнитный вращающий момент определить по формуле

.

Поскольку величина потока в микродвигателе изменяется вместе с током (так как ), то для расчета любого другого режима величину следует изменить пропорционально изменению тока (считая цепь ненасыщенной ).

2. Экспериментально снять естественную механическую и рабочие характеристики микродвигателя при номинальном напряжении питания. До включения напряжения необходимо убедиться, что движок ЛАТРа находится в положении минимума выходного напряжения, а реостат в цепи нагрузочной микромашины – в среднем положении. Подключив электрическую цепь к сети, постепенно повышаем напряжение до номинального. При этом нужно следить, чтобы частота вращения микродвигателя . Изменяя величину , устанавливаем момент сопротивления на валу микродвигателя, соответствующий номинальному режиму, т.е. . При этом необходимо снять показания приборов: потребляемую двигателем активную мощность ; потребляемый ток ; напряжение питания ; частоту ЭДС фотодиода и записать их значения в табл. 12.1

Таблица 12.1
Опыт		Деления
		В
		Деления
		А
		Деления
		Вт
		Гц
Расчет		об/мин
		Вб
		Н·м
		ВА

После этого, изменяя соответствующим образом величину и поддерживая питающее напряжение постоянным, необходимо снять по три показания для нагрузки меньше и больше номинальной. Однако следует не перегружать микродвигатель и не допускать при малых нагрузках режимов разноса (частота вращения – не более  ). Данные замеров занести в табл. 12.1.

3. Экспериментально снять характеристики микродвигателя при пониженном напряжении питания и . Методика проведения опыта, как и в п. 2. Данные записать в таблицу, аналогичную табл. 12.1.

4. Выполнить реверсирование микродвигателя. Для обеспечения реверса (изменения направления вращения) необходимо переключить питание с клеммы М1 микродвигателя на клемму М2. При этом ток проходит по второй последовательной обмотке возбуждения, имеющей противоположное направление намотки. Поток возбуждения изменяет свое направление, поэтому вращающий момент изменяет знак, и микродвигатель вращается в другом направлении, в чем необходимо убедиться визуально.