Лабораторная работа № 6 исследование двигателя постоянного тока последовательного возбуждения

Цель работы: изучение реостатного способа пуска двигателя последо­вательного возбуждения; способов регулирования скорости вращения; снятие рабочих, механических и регулировочной характеристик двигателя; определение кпд и оценка свойств двигателя на основании опытных дан­ных.

6.1. Содержание работы

У двигателей последовательного возбуждения обмотки якоря и возбуждения соединены последовательно. Особенностью этого двигателя является зависимость его магнитного потока от нагрузки. До режима маг­нитного насыщения магнитный поток полюсов пропорционален току якоря . Но так как вращающий момент двигателя , то можно считать, что он пропорционален квадрату тока якоря . Это обеспечивает хорошие тяговые свойства двигателя, способ­ность выдерживать большие перегрузки, что наиболее ценно при пуске двигателя. Поэтому двигатели последовательного возбуждения при­меняют в тех случаях, когда необходимы хорошие тяговые свойства, например, на электротранспорте, в электроподъемниках и т. п.

Зависимость частоты вращения от параметров двигателя и сети имеет вид . Пуск двигателя последовательного возбужде­ния производится путем постепенного увеличения напряжения. Данные двигатели ни в коем случае нельзя включать вхолостую или с малой нагрузкой, так как при малом токе, а сле­довательно, и магнитном потоке, скорость достигает недопустимых значе­ний (двигатель «идет вразнос»). Наименьшая допускаемая нагрузка на валу у этого двигателя обычно соответствует току .

Для изменения направления вращения надо изменить направление тока или в обмотке якоря, или в обмотке возбуждения, меняя местами концы проводов, присоединенных к одной из этих обмоток.

Нагрузка двигателя осуществляется электромагнитным тормозом.

Регулирование частоты вращения двигателя производят либо изменением напряжения, подведенного к нему, либо реостатом, включенным парал­лельно обмотке возбуждения (для ослабления магнитного поля). В этом случае ток двигателя равен сумме токов в шунтирующем сопротивлении и обмотке возбуждения, т. е. . Чем меньше шунтирующее сопротивление , тем меньше ток в обмотке возбуждения и тем больше частота вращения двигателя. Изменяя сопротивление , можно регулировать частоту вращения двигателя. Отношение называется коэффициентом ослабления поля.

Р

Рис. 6.1. Примерный вид рабочих характеристик

абочие характеристики (рис. 6.1) – это зависимости частоты вращения двига­теля, вращающего момента, мощности на валу, кпд от тока при номинальном напряжении на зажимах двигателя, т. е. , , или f( ) при .

Механические характеристики – это зависимости частоты вращения от момента двигателя при неизменном напряжении на зажимах якоря, т. е. при .

На рис. 6.2 показаны механические ха­рактеристики двигателя последователь­ного возбуждения.

Рис. 6.2. Примерный вид механических характеристик: 1 – естественная механическая характе­ристика , Rш = ; 2 – искусственная механическая характе­ристика при пони­женном напряжении , Rш = ; 3 – искусственная механическая характеристика при = const и включенном сопротивлении Rш

Регулировочная характеристика показывает зависимость частоты вращения от приложенного напряжения при .