4.Снять данные для построения рабочих характеристик

№

Измерения

Вычисления

п/п

Uг,B Iг, А U,B Iа, А

n,

об/мин А

Iв,

Р1,

Вт

Р2,

Вт

М2,

Н*м

η,%

Для каждого опыта рассчитать:

.

где г

.

Затем посмотреть рабочие характеристики в одних осях

координат.

Содержание отчета:

1.Наименование и цель занятия.

2.Электрическая схема.

3.2 Таблицы 2 графика

4.Выводы.

5.Письменный ответ на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы:

1.Скакой

возбуждения

целью

при

пуске

двигателя

реостате

параллельного

устанавливают

на

регулировочном

минимальное сопротивление ?

Список рекомендуемой литературы

М.М.Кацман, «Электрические машины»

А.А. Дайлидко «Электрические машины тягового подвижного

состава».

Лабораторная работа №4

Испытание двигателя с последовательным

Возбуждением

Цель работы: Изучить устройство двигателя постоянного тока

последовательного возбуждения и приобрести практические навыки в

сборке схемы ,включения и регулирования частоты вращения ,а так

же опытном исследовании двигателя для получения данных его

двигателя для получения данных его основных характеристик

Оборудование, принадлежности:

Наименование

Тип

П-21

П-21

Технические данные

Рн =0,8кВт

U=220В

Двигатель постоянного тока

Генератор постоянного тока

Пусковой реостат

РП-2511 10 А

Ползунковый реостат

РПС

410 Ом

Ламповый реостат

6 х 100 Вт

0 -1 А

0 – 450 В

0 – 10 А

0 – 3 В

0 – 250 В

0 – 500 mA

3 А

Амперметр постоянного тока

Вольтметр постоянного тока

Амперметр постоянного тока

Амперметр постоянного тока

Вольтметр постоянного тока

М362

М367

М362

М362

М367

Миллиамперметр постоянного тока М5-2

Автоматический выключатель

ПНР

В этом двигателе обмотка возбуждения включена последова-

тельно в цепь якоря, поэтому магнитный поток Ф в нем зависит от

тока нагрузки I  I  I . При небольших нагрузках магнитная система

a

B

машины не насыщена и зависимость магнитного потока от тока

нагрузки прямо пропорциональна, т. е. Ф  k I a .

Ф

Формула частоты вращения примет вид

U  I r  U  I r

n 

a

c k I

a



c I a

e

.

(1)

e

Ф

a

Здесь k — коэффициент пропорциональности.

Ф

На рис. 1 представлены рабочие характеристики M  f (I) и

n  (I) двигателя последовательного возбуждения. При больших

нагрузках наступает насыщение магнитной системы двигателя. В этом

случае магнитный поток при возрастании нагрузки практически не

изменяется и характеристики двигателя приобретают почти

прямолинейный

характер.

Характеристика

частоты

вращения

двигателя последовательного возбуждения показывает, что частота

вращения двигателя значительно меняется при изменениях нагрузки.

Такую характеристику принято называть мягкой.

Рис.1. Двигатель последовательного возбуждения:

рабочие характеристики

Частоту вращения двигателей последовательного возбуждения

можно регулировать изменением либо напряжения U , либо маг-

нитного потока обмотки возбуждения. В первом случае в цепь якоря

последовательно

включают

регулировочный

реостат

R .

рг

С

увеличением сопротивления этого реостата уменьшаются напряжение

на входе двигателя и частота его вращения. Этот метод регулирования

применяют главным образом в двигателях небольшой мощности. В

случае значительной мощности двигателя этот способ неэкономичен

из-за больших потерь энергии в R . Кроме того, реостат Rрг ,

рг

рассчитываемый на рабочий ток двигателя, получается громоздким и

дорогостоящим.

возбуждения реостатом r , секционированием обмотки возбуждения

рг

и шунтированием обмотки якоря реостатом rш. Включение реостата

rрг, шунтирующего обмотку возбуждения (рис. 2, в), а также

уменьшение сопротивления этого реостата ведет к снижению тока

возбуждения I  I  I , а следовательно, к росту частоты вращения.

B

a

рг

Этот способ экономичнее предыдущего (см. рис. 2, а), применяется

чаще и оценивается коэффициентом регулирования k  (I / I )100%.

рг

рг

a

Обычно сопротивление реостата rрг принимается таким, чтобы

k  50%.

рг

При секционировании обмотки возбуждения (рис. 2, г)

отключение части витков обмотки сопровождается ростом частоты

вращения. При шунтировании обмотки якоря реостатом rш (см. рис. 2,

в) увеличивается ток возбуждения I B  I  I , что вызывает

a

ш

уменьшение частоты вращения. Этот способ регулирования, хотя и

обеспечивает глубокую регулировку, неэкономичен и применяется

очень редко.

Рис. 2. Регулирование частоты вращения двигателей последовательного

возбуждения

+ - =220

PV1

HL1÷HL6

QF1

S1

1

2

PA3

Л1

Л2

PA2

S2

S3

ПР

Я

Ш

R

PA1

H1

H2

G

c1

c2

QF2

М

PV2

Порядок выполнения работы:

1. Ознакомиться с правилами техники безопасности .

2.Собрать электрическую схему ,и после проверки ее

преподавателям произвести пробный пуск двигателя , предварительно

нагрузить его.

3.Снять данные для построения рабочих характеристик

двигателя и занести их в таблицу.

Ток двигателя т.е.нагрузка на валу ,изменяется числом

включенных лампочек.

№

п/п

Измерения

n,

(об/мин)

Вычисления

P2, (Вт)

U,

(B)

Iд,

(А)

Ur,

(B)

Ir,

(A)

М2,

(Н*м)

1

2

3

4

5

Р

где

М

η

Содержание отчета

1.Наименование и цель занятия.

2.Электрическая схема.

3.1-таблица и 2 – характеристики.

4.Выводы.

5.Письменныи ответ на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы

1.Почему

не

допускается

включение

двигателя

последовательного возбуждения с нагрузкой менее 25% от

номинальной?

2.Что представляет собой рабочие характеристики двигателя

последовательного возбуждения?

3.Способы регулирования частоты вращения.

4.Чем

объясняются

особые

свойства

двигателя

последовательного возбуждения по сравнению с двигателем

параллельного возбуждения?

Список рекомендуемой литературы

М.М.Кацман, «Электрические машины»

А.А. Дайлидко «Электрические машины тягового подвижного

состава».

Лабораторная работа №5

Испытание трехфазного асинхронного двигателя

Цель работы: Изучить конструкцию трехфазного асинхронного

двигателя с короткозамкнутым ротором, освоить приемы опытной

проверки

обозначений

выводов

обмотки

статора

и

экспериментального исследования асинхронного двигателя методом

непосредственной нагрузки

Наименование

Тип

Технические данные

Трехфазный

АК-51/4

Рн=1,7кВт

асинхронный

двигатель

Uн=380/220 B

Генератор

постоянного тока

Вольтметр

постоянного тока

Амперметр

П-31

Рн=1,5 кBт

Uн=220 В

0-300В

М362

М340

0-5А

постоянного тока

Миллиамперметр

Вольтметр

М5-2

Э 30

0-1А

0-500 В

переменного тока

Амперметр

Э 30

0-20А

переменного тока

Ваттметр

Реостат ползунковый

Реостат ламповый

ДЗ 41

РПС

0-3 кВт

410 Ом

6х10Вт

Теоретические сведения

Рабочие характеристики асинхронного двигателя (рис. 1)

представляют собой графически выраженные зависимости частоты

вращения n , КПД η, полезного момента (момента на валу) М2,

2

коэффициента мощности cos φ, и тока статора I от полезной

1

мощности Р при U = const f = const.

2

1

1

Зависимость М =f(P ). Зависимость полезного момента на валу

2

2

двигателя М от полезной мощности Р определяется выражением

2

2

M = Р / ω = 60 P / (2πn ) = 9,55Р / n2,

(1)

2

2

2

2

2

2

где Р — полезная мощность, Вт; ω = 2πf / 60 — угловая частота

2

2

2

вращения ротора.

Из этого выражения следует, что если n = const, то график М2

2

=f (Р ) представляет собой прямую линию. Но в асинхронном

2

2

двигателе с увеличением нагрузки Р2 частота вращения ротора

уменьшается, а поэтому полезный момент на валу М с увеличением

2

нагрузки возрастает не сколько быстрее нагрузки, а следовательно,

график М =f (P ) имеет криволинейный вид.

2

2

В целях повышения коэффициента мощности асинхронных

двигателей чрезвычайно важно, чтобы двигатель работал всегда или

по крайней мере значительную часть времени с нагрузкой, близкой к

номинальной. Это можно обеспечить лишь при правильном выборе

мощности двигателя. Если же двигатель работает значительную часть

времени недогруженным, то для повышения cos φ , целесообразно

1

подводимое к двигателю напряжение U уменьшить. Например, в

1

двигателях,

работающих

при

соединении

обмотки

статора

треугольником, это можно сделать пересоединив обмотки статора в

звезду, что вызовет уменьшение фазного напряжения в 3 раз. При

этом магнитный поток статора, а следовательно, и намагничивающий

ток уменьшаются примерно в

3

раз. Кроме того, активная

составляющая тока статора несколько увеличивается. Все это

способствует повышению коэффициента мощности двигателя. На рис.

13.9 представлены графики зависимости cos φ , асинхронного

1

двигателя от нагрузки при соединении обмоток статора звездой

(кривая 1) и треугольником (кривая 2).

HL1÷HL6

S1

QF1

KM1

C

PA2

A

B

S2

+

-

PA1

PV1

ш1

ш2

И1

H1

H2

PWИ2

R

S3

И3

И4

KM2

QF2

я2

G

я1

c2

c1

PV2

c2

+

-

c1

c3

Порядок проведения работы

1.Ознакомиться

с

правилами

техники

безопасности,

конструкцией двигателя и нагрузочного генератора постоянного тока,

измерительными приборами.

2.Экспериментально проверить обозначение выводов обмотки

статора.

3. Собрать схему рис 9 и после проверки ее преподавателем

произвести пробный пуск двигателя и реверсирования двигателя.

4. Снять данные и построить рабочие характеристики.

Включают двигателя в сеть и генератором постоянного тока

создает на валу двигателя нагрузочный момент М2 и увеличивает его

до тех пор пока ток в цепи статора не достигнет номинального

значения. При этом через приблизительно одинаковые интервалы тока

I1 снимают показания приборов и заносят их в таблицу.

№

Измерения

Вычисления

изм U1 I1

(B) (A) (Вт)

P1

n2

Об

U2 I2

(A) (A) (Вт) (Н·м)

P2

М2

η(%) Cos

Φ1 (%)

S

мин

1

2

3

4

5

Где

КПД генератора

2) нагрузочный момент (Н·м)

3) КПД двигателя

4) Коэффициент мощности

√

5) Скольжение

По данным таблицы построить рабочие характеристики

двигателя.

Содержание отчета:

1.Наименование и цели занятия.

2. Электрическая схема.

3. Таблица измерений и вычислений.

4. Формулы для расчетов и рабочие характеристики.

5.Выводы.

6. Посменный ответ на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы:

1. На чем основан принцип действия АД?

2. Что такое скольжения и каким оно бывает?

3. Как определить начало и конец фазной обмотки?

4. Что такое реверс и как его осуществить?

5.В чем сущность метода непосредственной нагрузки?

6. Какие характеристики АД называют рабочими?

7. Что такое перегрузочная способность АД и какова ее

зависимость от напряжения питания?