3.2 Опис дослідної установки

Схема експериментальної установки наведена на рис 3.4. ЕМП обертається двигуном постійного струму незалежного збудження М. Живлення цього двигуна здійснюється від випрямляча VD. В свою чергу випрямляч живиться від автотрансформатора TV, що забезпечує плавний пуск ЕМП і регулювання його швидкості. При проведенні експерименту використовуються дві обмотки керування ЕМП: ОК1 – задавальна, ОК2 – негативного зворотного зв’язку. Струм в ОК1 регулюється потенціометром R1; в ОК2 – потенціометром R3. Як навантаження ЕМП використані ТЕНи R_н. Рубильник 1Р подає напругу на обмотку ОК2 від стабільного джерела живлення U=const або безпосередньо від навантаження ЕМП - R_н. Напруга, що подається на обмотку зворотного зв’язку ОК2, регулюється потенціометром R₃. Напруга і струм на виході ЕМП фіксуються вольтметром V1 і амперметром А1. Швидкість ЕМП контролюється тахогенератором BR.

3.3 Порядок виконання роботи:

а) ознайомлення з електричними машинами, що входять до складу експериментальної установки.

б) вибір апаратів керування, приладів і складання електричної схеми установки.

в) запуск дослідної установки здійснюється таким чином:

впевнившись, що контролер знаходиться в нульовому положенні, рубильник 1Р в нейтральному, рукоятка трансформатора TV в нульовому положенні (проти стрілки на рукоятці трансформатора до упору) подається 380В ввімкненням автоматичного вимикача QF1 (засвічуються сигнальні лампочки 380В) і ввімкненням QF2 подається постійна напруга на стенд (=220В) – засвічуються сигнальні лампочки =220В.

Потім натисканням на кнопку “Пуск” SB3 подаємо постійну напругу 220В на обмотку збудження двигуна постійного струму М1 і обмотку керування ЕМП. Перевіряємо величину і напрямок струму збудження в шунтовій обмотці двигуна М1 (І_А2=0,50,7А), відсутність струму в обмотці керування ЕМП (І_mА=0); відсутність напруги на двигуні М1 (V2=0) і тільки тоді натискаємо кнопку “Пуск” SB1. Плавно збільшуючи напругу на двигуні доводимо частоту обертання ЕМП до 2925 об/хв і в усіх дослідах підтримуємо її постійною.

Вимикається двигун тільки після зняття навантаження з одночасним зниженням напруги двигуна до нуля. Тільки потім знеструмлюється обмотка збудження двигуна постійного струму.

г) зняття характеристики холостого ходу ЕМП Е₃ = f(U_к) або Е₃ = f(І_к). Характеристика холостого ходу знімається при вимкнутих навантаженні R_н і рубильнику 1Р. Напруга на виході ЕМП фіксується вольтметром V1; струм і напруга обмотки керування - відповідно міліамперметром і вольтметром. Дослід виконується при швидкості ЕМП n= const. Знімається 6-7 точок для вітки намагнічування і стільки ж для гілки розмагнічування, шляхом зміни опору R1 і відповідно струму керування в ОК1. Характеристика знімається до напруги 1,3U_ном. Після зняття характе-ристики перевіряється залишкова напруга. Дані заносяться в табл.3.1

д) зняття зовнішніх характеристик ЕМП U₃ = f(I₃) за відсутності зворотного зв’язку і напруги холостого ходу, відповідає номінальному струму керування, тобто U₀ = U_0ном., коли номінальний струм І_кном. визначається з номінального режиму. Номінальне значення напруги

холостого ходу U₀ = E_зоном визначається формулою:

U_0ном = E_зоном = U_зном+ I_зномR₃. (3.16)

Окрім того, знімаються зовнішні характеристики при 0,75; 0,5 U_оном

Таблиця 3.1 – Дані дослідів (характеристики холостого ходу)

E30

B

IK

A

UK

B

Кожен дослід виконується для незмінного струму керування, та заданої U_о. Струм навантаження змінюється від 0 до 1,25І_зном, В процесі досліду знімається 6-7 точок, дані заносяться в табл. 3.2.

Таблиця 3.2 – Дані дослідів та розрахунків (зовнішні характеристики)

Схема досліду	Початкова напруга холостого ходу ЕМП	Дані дослідів								Дані розрахунків
			U3, B	I3, A	IK, A	UK, B	I33, B	U33, B	n, об/хв	U0, B	U0H, B
Без зворот- ного зв’язку	UЕМП = U0ном
	UЕМП=0,75U0ном
	UЕМП = 0,5U0ном
U33=const	UЕМП = U0ном
U33 = var	UЕМП = U0ном

е) зняття зовнішніх характеристик ЕМП U₃=f(I₃) при наявності негативного зворотного зв’язку за напругою. Виконуються два досліди для U₃₃=const; U₃₃=var. В першому випадку при U₃₃=const рубильник 1Р вмикається в нижнє положення, тобто до джерела постійної напруги вмикається потенціометр R₃, від якого живиться обмотка керування зворотного зв’язку ОК2.

Методика проведення цього досліду така. Потенціометром R1 встановлюється U_0ном за вольтметром при І₃=0. Необхідно пам’ятати, що обмотки керування ЕМП допускають тривале перевантаження за струмом (7‑8)·І_кном. Потім, змінюючи навантаження ЕМП від 0 до 1,25І_зном, знімається 6‑7 точок і дані заносяться в таблицю 3.2.

В другому випадку при U₃₃=var, рубильник 1Р вмикається в верхнє положення на напругу підсилювача, який працює з навантаженням. Із зміною навантаження буде змінюватися напруга на виході ЕМП U₃, а також напруга U₃₃, яка знімається з потенціометра R₃ прикладена до OК2.

Методика проведення досліду мало відрізняється від попереднього. При І₃=0 регулюванням потенціометра R1 встановлюється U_0ном. Для можливості порівняння зовнішніх характеристик при U₃₃=const і U₃₃=var початкові значення струмів в ОК1 і ОК2 встановлюються такі ж, як і в попередньому досліді. Потім, змінюючи навантаження від 0 до 1,25І_зном знімається 6‑7 точок і дані заносяться в табл. 3.2.

ж) зняття залежності E₃=f(n) при I_к1=сonst і R_н=const. Методика виконання цього досліду така: запускається ЕМП і встановлюються номінальні оберти, номінальне збудження ОК1, коли струм ОК2 дорівнює нулю. Підсилювач навантажується номінальним струмом. Регулюванням напруги, на двигуні постійного струму, зменшують швидкість ЕМП до мінімального значення, для якого можливе зняття показань приладів.

Знімається 6‑7 точок, дані заносяться в табл. 3.3.

Таблиця 3.3– Дані дослідів і розрахунків (залежність Е_з=f(n))

U3 ,В							Дослід
I3 ,А
n,об/хв
Iк1, А
Uк1, В
E3, В							Розрахунок

и) побудова графічних залежностей К_р=f(І_з) і К_н=f(І₃). Для розрахунку і побудови цих залежностей використовуються вирази (3.11–3.15) і дані досліду (табл. 3.2). За даними досліду (табл. 3.3) будуються залежності К_p=f(n) i K_n=f(n). Розрахунок зводиться до табл. 3.4.

Таблиця 3.4–Дані розрахунку залежностей K_р1(І₃), K_u1(І₃), K_р1(n), K_u1(n)

Kр1	–
Kи1	–
I3	А
Kр2	–
Kи2	–
n	об/хв