Послідовність виконання роботи

4. Ознайомитись з електричними машинами, які входять в експериментальну установку.

5. Вибрати апаратуру, вимірювальні прилади і зібрати електричну схему установки.

6. Зняти природну характеристику =f(І_я) для режимів двигуна і рекуперативного гальмування з повним потоком збудження (Ф=Ф_н).

7. Зняти штучну характеристики =f(І_я) для режимів двигуна і гальмування противмиканням:

а/ Ф=Ф_н ; R_д= R_д1;

б/ Ф=Ф_н ; R_д= R_д2.

8. Зняти характеристики =f(І_я) в динамічному гальмуванні:

а/ Ф=Ф_н ; R_д= r_Г1;

б/ Ф=Ф_н ; r_д= r_Г2.

9. Розрахувати природну та штучну механічні характеристики =f(M).

10. Порівняти експериментальні характеристики із характеристиками, побудованими за паспортними даними двигуна.

Зміст звіту

1. Назва роботи.

2. Мета роботи.

3. Порядок виконання роботи.

4. Схема експериментальної установки.

5. Паспортні дані електричних машин, апаратів керування та вимірних приладів.

6. Таблиці з даними експерименту і розрахунків.

7. Робочі і механічні характеристики досліджуваного двигуна.

8. Висновки

Питання для самоконтролю

1. Як виконується запуск установки?

2. Що необхідно зробити у схемі установки, щоб потужність споживалась з мережі змінного струму і передавалась у мережу постійного струму та навпаки?

3. Як виставити реостати r_д і r1 (де мінімум, а де максимум) під час запуску установки?

4. Що необхідно зробити в потенціометрі П, щоб струм в обмотці ОЗ GN змінив напрям? Який буде при цьому режим роботи двигуна DD?

Лабораторна робота №4

Дослідження механічних характеристик ДВИГУНА ПОСТІЙНОГО СТРУМУ НЕЗАЛЕЖНОГО ЗБУДЖЕННЯ засобами програмного середовища Matlab

Мета роботи

Дослідження машини постійного струму при роботі в режимі двигуна і генераторному режимах.

Тривалість заняття

Тривалість лабораторної роботи 2 години.

Обладнання, матеріали та інструменти

Методичні рекомендації, ПЕОМ, програмне забезпечення Matlab.

Місце проведення заняття

Лабораторна робота проводиться в комп’ютерному класі 118.

Загальні відомості

До виконання лабораторної роботи необхідно приступати після вивчення машини постійного струму з незалежним (паралельним) збудженням.

Вирази за якими проводиться розрахунок параметрів (рис. 4.2) для машини постійного струму подані нижче:

, А (4.1)

, Нм (4.2)

, А (4.3)

, Гн (4.4)

Індуктивність обмотки збудження при дослідженні усталених процесів може бути прийнята близькою до нуля. При дослідженні перехідних процесів значення L_f для машин звичайного виконання вибирається з нерівності

, Гн (4.5)

Момент інерції для двигуна звичайного виконання визначається з нерівності

, кг·м² (4.6)

Загальні механічні втрати для машин звичайного виконання становлять Р_мех=(0,5-2)%Р_н. Крім того ці втрати рівні . Якщо вважати, що втрати на тертя і вентиляційні втрати приблизно рівні, то

, Нм (4.7)

, Нм·с (4.8)

Вихідні дані для розрахунку параметрів моделювання машини постійного струму подано в таблиці 4.1.

Таблиця 4.1

Паспортні дані машин постійного струму

Тип двигуна	Рн, кВт	Uн, В	пн, об/хв	η %	Ra, Ом	Rf, Ом	La, мГн
1	2	3	4	5	6	7	8
2ПН-0.17 2ПН-0.25 2ПН-0.37 2ПН-0.71 2ПН-1.0	0,17 0,25 0,37 0,71 1	220 220 220 220 220	750 1120 1500 2360 3000	48,5 57 61,5 70 72,5	27,2 15,47 10,61 3,99 2,52	162 612 612 123 92	514 297 190 70 48

Віртуальна лабораторна установка представлена на рис. 4.1.

Рис. 4.1. Модель для дослідження машини постійного струму з незалежним збудженням

Вона включає джерело постійної напруги (V₁ для живлення якоря машини, V₂ для живлення обмотки збудження з бібліотеки Power System Blokset/Electrical Sources), блок Moment для налаштування моменту навантаження (блок Сonstant з бібліотеки Simulink/Sources), саму машину постійного струму (блок DC Machine з бібліотеки Power System Blokset/Machines), блок для вимірювання змінних стану машини Display і осцилограф Scope для візуального спостереження процесів з бібліотеки Simulink/Sinks.

Рис. 4.2. Вікно настройки параметрів машини

Коло якоря і коло збудження видно з графічного представлення блоку, на вхід TL подається момент навантаження, вихід т призначений для вимірювання і спостереження перемінних стану машини в наступній послідовності:кутова швидкість (рад/с), струм якоря (А), струм збудження (А), електромагнітний момент (Нм).

В полях настройки машини (рис. 10.2) задаються:

• параметри обмотки якоря – R_a (Ом), L_a (Гн);

• параметри обмотки збудження – R_f (Ом), L_f (Гн);

• коефіцієнт L_af;

• сумарний момент інерції машини і навантаження – J (кг·м²). Необхідно підкреслити, що параметри (L_f, J) важливі при дослідженні перехідних процесів. На усталені режими вони не впливають;

• коефіцієнт вязкого тертя – В_т (Нм·с);

• коефіцієнт сухого тертя – Т_f (Нм);

• початкова швидкість – ω₀ (рад/с).

Вікно настройки параметрів моделювання показано на рис. 4.3.

Рис. 4.3. Вікно налаштування параметрів моделі