Послідовність виконання роботи

1. Для заданої викладачем машини розрахувати значення параметрів і заповнити поля вікна настройки параметрів машини.

2. Задати параметри моделювання (рис. 4.3).

При зніманні механічної і робочих характеристик в вікні настройки блока Moment послідовно задаються значення моменту від 0 до 1,2М_н з кроком 0,2 М_н. Для кожного значення моменту здійснюється моделювання і заповнюється таблиця 4.2 виміряних і розрахованих значень.

Таблиця 4.2

Експериментальні дані

Завданя	Виміряно			Розраховано
М, Нм	ω, рад/с	Ія, А	Із, А	Р1, Вт	Р2, Вт	η

Розрахунок проводять за наступними формулами:

, (4.9)

, . (4.10)

3. При зніманні характеристик по п. 3.2 порядку виконання роботи в вікні настройки блока Moment послідовно задаються значення момента від 0 до –1,2 М_н. Для кожного значення моменту здійснюється моделювання і заповнюється таблиця 4.2 виміряних і розрахованих значень. Коефіцієнт корисної дії в цьому випадку розраховується по формулі:

. (4.11)

4. Зняття механічних характеристик при різні напрузі живлення в колі якоря, необхідно провести дослід для двох значень напруги на якорі 0,6 U_я і 0,8 U_я, де U_я – напруга на якорі.

При цьому момент навантаження необхідно змінювати від –1,2 М_н до 1,2М_н з кроком 0,2 М_н. Для кожного значення напруга на якорі і моменту проводиться моделювання і заповнюється таблиця 4.3.

Таблиця 4.3

Експериментальні дані

М, Нм	ω, рад/с

5. Зняття механічних характеристик при різних опорах в колі якоря по п. 3.4 змісту роботи необхідно провести для двох значень опору якоря 2R_я і 4R_я, де R_я опір якоря. Зміну опору якоря здійснювати в полі вікна настройки параметрів машини. При цьому момент навантаження необхідно змінювати від –1,2 М_н до 1,2М_н з кроком 0,2 М_н. Для кожного значення опору якоря і моменту проводиться моделювання і заповнюється таблиця 4.3.

6. Зняття механічної характеристики при різних потоках збудження необхідно провести дослід для двох значень потоку 0,6 Ф_н і 0,8 Ф_н. Для цього в полі Field-armature mutual inductace необхідно встановити значення L_af спочатку 0,6, а потім 0,8 від номінального.

При цьому момент навантаження необхідно змінювати від –1,2 М_н до 1,2М_н з кроком 0,2 М_н. Для кожного значення потоку і моменту проводиться моделювання і заповнюється таблиця4.3.

7. Зняття регулювальних характеристик при зміні напруги якоря по проводиться для постійного моменту навантаження, рівного номінальному, і зміні напруги в колі якоря від 0,4 до 1,2 номінального значення з кроком 0,2. Для кожного значення напруги проводиться моделювання і заповнюється таблиця 4.4.

Таблиця 4.4

Експериментальні дані

Uя, В	ω, рад/с

Зміст звіту

1. Назва роботи.

2. Мета роботи.

3. Порядок виконання роботи.

4. Схема моделі для проведення лабораторної роботи.

5. Розрахункові формули параметрів машини.

6. Розрахункові формули для потужностей Р₁, Р₂ і ККД.

7. Заповнені таблиці.

8. Графіки робочих характеристик машини в режимі двигуна.

9. Графіки механічної характеристики машини при різні напрузі на якорі.

10. Графіки механічної характеристики машини при різних опорах якоря.

11. Графіки механічної характеристики машини при різних потоках.

12. Графіки регулювальних характеристик двигуна постійного струму з незалежним збудженням.

13. Висновок.

Питання для самоконтролю

1. Які переваги та недоліки машин постійного струму з неважним збудженням.

2. Що таке природна механічна характеристика двигуна постійного струму.

3. Що таке штучна механічна характеристика двигуна постійного струму, які параметри необхідно змінювати для отримання даної характеристики.

Лабораторна робота №5

дослідження механічних характеристик двигуна постійного струму послідовного збудження засобами середовища Matlab

Мета роботи

Дослідження машини постійного струму з послідовним збудженням при роботі в режимі двигуна.

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 послідовним збудженням.

Пуск в хід двигуна з послідовним збудженням в основному протікає так само, як і паралельного, з тою, однак, істотною різницею, що двигун з послідовним збудженням в жодному випадку не можна пускати без навантаження. При зменшенні навантаження, тобто моменту, одночасно буде зменшуватися струм і магнітний потік, а частота обертання буде зростати і може перевищити допустимі межі, внаслідок чого двигун може потерпіти в аварію (розрив бандажів, псування обмоток).

В роботі необхідно зняти механічні і розрахувати робочі характеристики машини в режимі двигуна.

Модель для дослідження машини постійного струму з послідовним збудженням представлена на рис. 5.1.

Рис. 5.1. Модель для дослідження машини постійного струму з послідовним збудженням

Дана модель містить джерело постійної напруги (V для живлення машини з бібліотеки Power System Blokset/Electrical Sources), блок Moment для задання моменту навантаження (блок Constant з бібліотеки Simulink/Sources), саму машину постійного струму (блок DC Machine з бібліотеки Power System Blokset/Machines), блок для вимірювання змінних стану машини Display з бібліотеки Simulink/Sinks.

Вікно настройки параметрів моделювання показано на рис. 5.2. Вікно настройки параметрів джерела живлення показано на рис. 5.3. Вікно настройки параметрів машини показано на рис. 5.4.

Рис. 5.2. Вікно настройки параметрів моделі

Рис. 5.3. Вікно налаштування параметрів джерела живлення

Рис. 5.4. Вікно настройки параметрів машини