5.4.8 Снятие характеристик при шунтировании якоря

5.4.8.1 Потенциометром RPL установить номинальный ток возбуждения.

5.4.8.2 Потенциометром RPU выставить номинальное значение питающего напряжения.

5.4.8.3 Кнопками SB1 - SB3 и SB4 - SB5 включить в цепь якоря добавочные сопротивления R1 - R3 и шунтирующие сопротивления R4 - R5.

5.4.8.4 Повторить п. 5.4.4.4.

5.4.8.5 Повторить п.п. 5.4.4.4. при других сочетаниях добавочных и шунтирующих сопротивлений.

5.4.9 Снятие характеристик динамического торможения

5.4.9.1 Отключить UZM.

5.4.9.2. С помощью магнитных пускателей KM6, KM4 и КM5 подключить заданные сопротивления в цепи якоря.

5.4.9.3 Установить регулятор нагрузки RPG в крайнее левое положение.

5.4.9.4 Включить тиристорный преобразователь UZG.

5.4.9.5 С помощью RPG задать ряд значений скоростей. Данные эксперимента свести в таблицу 5.2.

5.4.9.6 Повторить п.п. 5.4.4.4. при других значениях добавочных сопротивлений.

5.5 Экспериментальные и расчетные характеристики

5.5.1 По экспериментальным данным рассчитать и построить:

а) естественную электромеханическую  = f (Iм ) характеристику, б) естественную механическую  = f ( M ) характеристику,

в) искусственные электромеханические  = f (Iм ) и механические

 = f ( M ) характеристики,

г) рабочие характеристики P = f ( Pв ),  = f ( Pв ).

5.5.2 Оформить отчет.

6 Лабораторная работа 2 Двигатель постоянного тока последовательного возбуждения

6.1 Цель работы

Экспериментальное исследование механических, электромеханических, рабочих и энергетических характеристик двигателя постоянного тока последовательного возбуждения.

6.2 Общие сведения

Для двигателей постоянного тока последовательного возбуждения отсутствует математическое выражение механической или электромеханической характеристики. Это объясняется тем, что ток в обмотке возбуждения, а, следовательно, и магнитный поток зависит от тока якоря, который определяется нагрузкой на валу двигателя. При расчетах используются или типовые характеристики, взятые из справочников /3,4/, или снятые экспериментально для конкретного двигателя.

Уравнение электрического состояния имеет следующий вид

, (6.1)

где Е – противо-ЭДС двигателя, В;

k – конструктивный параметр двигателя;

Ф – магнитный поток, Вб;

 - скорость вращения вала, с^-1;

U – напряжение, подведенное к якорной цепи, В;

I – ток якоря, А;

R_а – сопротивление якорной цепи, Ом

R_а = R_я + R_в

R_я , R_в -сопротивления обмотки якоря и обмотки возбуждения, Ом;

R_g – добавочные сопротивления.

Естественной механической (электромеханической) характеристикой называется зависимость скорости от момента (тока) при номинальном напряжении, токе возбуждения, равным току якоря, и при отсутствии добавочных сопротивлений в якорной цепи. Характеристики, полученные при других условиях, называются искусственными.

Кроме естественной характеристики при расчетах используется так называемая граничная характеристика, под которой понимают зависимость скорости от момента (тока) при номинальном напряжении и нулевом сопротивлении якорной цепи. Уравнение электрического состояния для граничной характеристики имеет вид /2 /

, (6.2)

где Егр и гр – соответственно противо - Э Д С, В, и скорость вращения вала, с^-1.

Из формул (6.1) - (6.3) можно получить следующие зависимости

, (6.3)

, (6.4)

, (6.5)

, (6.6)

где U – напряжение, отличное от номинального, В;

_и - скорость вращения на искусственной характеристике, с^-1 .

Граничная характеристика рассчитывается и строится по формуле (6.5), задаваясь рядом значений тока якоря (током возбуждения).

Регулирование скорости двигателей постоянного тока последовательного возбуждения осуществляется следующими способами:

- введением в цепь якоря добавочных сопротивлений (рисунок 6.1а).

- изменением питающего напряжения.

- изменением магнитного потока (рисунок 6.1б)

- использование сложных схем включения обмотки якоря и обмотки возбуждения. Наиболее часто используемые схемы представлены на рисунке 6.1в – 6.1д.

Для схемы рисунка 6.1в уравнение электромеханической характеристики имеет вид

, (6.7)

Для схемы рисунка 6.1г уравнения тока возбуждения и электромеханической характеристики имеют вид

, (6.8)

, (6.9)

Для схемы рисунка 6.1д уравнения тока возбуждения и электромеханической характеристики имеют вид

, (6.10)

, (6.11)

Момент, развиваемый двигателем при всех схемах включения, определяется по формуле /1/

, (6.12)

Расчет характеристик производятся в следующем порядке:

- задаются током якоря;

- для заданной схемы включения определяется ток возбуждения.

а) по естественной характеристике по току возбуждения определяется скорость двигателя;

б) по граничной характеристике находится граничная скорость;

в) рассчитываются скорость и момент на искусственных характеристиках.

Торможение двигателя осуществляется тремя способами:

- генераторное торможение. Данный способ торможения возможно получить только для сложных схем включения 6.1в и 6.1д.

- динамическое торможение.

Для двигателя последовательного возбуждения возможны два вида динамического торможения:

а) с самовозбуждением. При торможении якорь отключается от сети и замыкается на тормозное сопротивление. Обмотка возбуждения включена последовательно с обмоткой якоря;

-в) с независимым возбуждением. Якорь отключается от сети и замыкается на тормозное сопротивление. Обмотка возбуждения подключается к не зависимому источнику питания.

- торможение противовключением. При этом торможении направление вращения якоря противоположно тому направлению, на которое он включен.