el_lab1
.pdf
Отчет по лабораторной работе № 1 по дисциплине «Элементы систем управления»
на тему «Испытание двигателя постоянного тока»
Цель работы: Изучить принцип действия и устройство двигателя постоянного тока, ознакомиться со схемой его включения в цепь и регулированием частоты вращения. Проанализировать основные характеристики двигателя с параллельным возбуждением.
Паспортные данные исследуемого двигателя постоянного тока:
Тип |
|
Номинальные значения |
|
||
|
|
|
Частота |
|
|
двигателя |
Мощность |
Напряжение |
Ток |
вращения |
К.П.Д. |
|
|
|
|
об/мин |
|
- |
Вт |
В |
А |
% |
|
ПЛ-062 |
90 |
220 |
0,76 |
1500 |
57,5 |
3.3 Схема снятия регулировочной характеристики при холостом ходе двигателя:
Регулировочная характеристика при холостом ходе двигателя:
Iв, А |
0,186 |
0,174 |
0,161 |
0,146 |
0,138 |
0,130 |
|
|
|
|
|
|
|
n, об/мин |
1760 |
1822 |
1896 |
1963 |
2015 |
2064 |
|
|
|
|
|
|
|
При изменении величины тока возбуждения Iв изменяется частота вращения двигателя n, так как изменение величины Iв вызывает изменение магнитного потока Ф, а Ф связан с n зависимостью n=(U-IяRя)/сЕФ.
3.4 Схема нагрузочного генератора постоянного тока с независимым возбуждением:
3.5 Определение механической и рабочих характеристик.
Rя = 70 Ом
Rв = 1200 Ом
2
I = Iя + Iв
P1 = U*Iя + Uв*Iв = U*Iя + Rв*Iв2
|
|
Измерено |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Гене- |
|
Двигатель |
|
|
|
Вычислено |
|
|
|
||
рато |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n, |
|
|
Ke= |
Kм= |
M= |
P2= |
µ=P2/P1, |
Iг, А |
U, В |
Iя, А |
Iв, А |
I, А |
P1, Вт |
(U-Iя*Rя) |
Kм*Iя, |
0,105M* |
|||
|
|
|
|
об/мин |
|
|
/n |
9,52Ke |
Нм |
n, Вт |
% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
232 |
0,096 |
0,183 |
1799 |
0,279 |
62,459 |
0,126 |
1,200 |
0,115 |
21,273 |
34,059 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
227 |
0,122 |
0,171 |
1785 |
0,293 |
62,783 |
0,122 |
1,161 |
0,142 |
26,614 |
42,390 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,108 |
213 |
0,240 |
0,154 |
1664 |
0,394 |
79,579 |
0,118 |
1,123 |
0,270 |
47,174 |
59,279 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,206 |
204 |
0,340 |
0,147 |
1554 |
0,487 |
95,291 |
0,116 |
1,104 |
0,375 |
61,189 |
64,213 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,321 |
203 |
0,450 |
0,146 |
1476 |
0,596 |
116,929 |
0,116 |
1,104 |
0,497 |
77,025 |
65,873 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,430 |
203 |
0,570 |
0,146 |
1405 |
0,716 |
141,289 |
0,116 |
1,104 |
0,629 |
92,793 |
65,676 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,530 |
203 |
0,670 |
0,145 |
1338 |
0,815 |
161,240 |
0,117 |
1,114 |
0,746 |
104,806 |
65,000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,630 |
202 |
0,770 |
0,145 |
1277 |
0,915 |
180,770 |
0,116 |
1,104 |
0,850 |
113,972 |
63,048 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.6 Механическая характеристика двигателя n = f(M):
3
Рабочая характеристика двигателя n = f(P2):
Рабочая характеристика двигателя M = f(P2):
Рабочая характеристика двигателя P1 = f(P2):
4
Рабочая характеристика двигателя I = f(P2):
Рабочая характеристика двигателя µ = f(P2):
3.7 Реостатная механическая характеристика:
|
Измерено |
|
|
Вычислено |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Генератор |
|
Двигатель |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iг, А |
U, В |
Iя, А |
n, об/мин |
Ke=(U- |
Kм= |
M= |
|
|
|
|
Iя*Rя)/n |
9,52Ke |
Kм*Iя, Нм |
0 |
215 |
0,124 |
1499 |
0,138 |
1,314 |
0,163 |
|
|
|
|
|
|
|
0,084 |
207 |
0,190 |
1276 |
0,152 |
1,447 |
0,275 |
|
|
|
|
|
|
|
0,149 |
204 |
0,270 |
1112 |
0,166 |
1,580 |
0,427 |
|
|
|
|
|
|
|
0,213 |
203 |
0,330 |
967 |
0,186 |
1,771 |
0,584 |
|
|
|
|
|
|
|
0,266 |
203 |
0,380 |
848 |
0,208 |
1,980 |
0,752 |
|
|
|
|
|
|
|
0,306 |
203 |
0,420 |
753 |
0,231 |
2,199 |
0,924 |
|
|
|
|
|
|
|
0,342 |
202 |
0,450 |
669 |
0,255 |
2,428 |
1,093 |
|
|
|
|
|
|
|
5
Реостатная характеристика n = f(M):
Выводы:
Из регулировочной характеристики n = f(Iв) видно, что при увеличении значения тока возбуждения Iв значение частоты вращения двигателя n уменьшается по линейному закону.
Из рабочей характеристики n = f(P2) видно, что при увеличении мощности на валу P2 значение n уменьшается по линейному закону.
Из рабочих характеристик M = f(P2), P1 = f(P2), I = f(P2) видно, что при увеличении мощности на валу P2 значение M, P1, I увеличивается по линейному закону.
Из рабочей характеристики μ = f(P2) видно, что зависимость имеет сложный характер. Значение КПД быстро возрастает с увеличением мощности на валу P2 до значения 45 Вт, что составляет 50% от номинальной мощности 90 Вт двигателя. Наибольшего значения КПД достигает при значении P2=70 Вт, что приблизительно составляет 75% от номинальной мощности.
6