Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Методичка по подготовке к лабораторным работам

.pdf
Скачиваний:
49
Добавлен:
12.03.2015
Размер:
1.22 Mб
Скачать

уменьшается . Второе обстоятельство приводит к возрастанию скорости. Поэтому обычно скорость вращения двигателя от нагрузки незначительно уменьшается (рис.55).

n

 

Р2

Рис. 55

Ответ 9.3

Рабочая характеристика IД (Р2) это зависимость

тока двигателя Iд

от полезной мощности на валу двигателя Р2 при

постоянном номинальном напряжении и постоянном токе возбуждения.

Ток якоря двигателя IД IЯ IВ , где IД - ток двигателя, IВ - ток возбуждения двигателя.

С увеличением нагрузки ток якоря растет, растет и ток двигателя IД . Мощность на валу Р2 пропорциональна моменту М , а она в свою очередь пропорциональна току якоря IЯ . Поэтому зависимость Iд от Р2 должна быть близкой к линейной (рис.56).

Р2

Рис. 56

Ответ 9.4 Рабочая характеристика М(Р2 ) это зависимость вращающего момента М от полезной мощности на валу двигателя Р2 при постоянном номинальном напряжении и постоянном токе возбуждения.

Вращающий момент М связан с полезной мощности на валу

двигателя

Р2

линейным соотношением М=ωР2=2π/(60·n·Р2).

Поэтому

зависимость должна быть линейной. Однако т.к. с

увеличением нагрузки скорость вращения немного уменьшается , то для получения той же мощности на валу момент должен быть больше. Поэтому кривая М(Р2 ) с увеличением нагрузки немного отклониться от линейной вверх ( рис. 57)

71

М

Р2

Рис. 57

Ответ 9.5 Рабочая характеристика п(М ) это зависимость скорости вращения от вращающего момента М при постоянном номинальном напряжении и постоянном токе возбуждения. Ее называют механической характеристикой двигателя.

 

Скорость вращения

и электромагнитный

момент двигателя

связаны

уравнением

механической

характеристики:

n

U

М

Rя

, поэтому зависимость п(М) линейная (рис.58):

 

CECMФ2

 

CEФ

 

 

 

n

nхх

nном

М

Мном

Рис. 58

***)Эту характеристику называют естественной. Если последовательно с якорной обмоткой включен регулировочный реостат c сопротивлением Rр, то мы получим искусственную механическую характеристику.

Если

нагрузки на валу нет то М =0, при этом

nxx

 

U

. Это

 

скорость вращения двигателя в режиме холостого хода.

 

CEФ

 

 

 

Изменение скорости вращения двигателя

при

увеличении

нагрузки

М от 0 до Мном обычно составляет 3÷8%. Поэтому

естественную механическую характеристику можно считать жесткой.

Ответ

9.6: Регулировочная характеристика

IВ (IЯ ) - это

зависимость

тока возбуждения от тока якоря при

постоянном

 

72

 

номинальном напряжении и постоянной скорости вращения . Регулировочная характеристика показывает, как надо изменять

ток возбуждения, для того что бы при изменении нагрузки (т.е. при изменении тока якоря IЯ) скорость вращения n оставалась постоянной.

С увеличением нагрузки, ток якоря увеличивается, скорость вращения падает. Для увеличения скорости необходимо увеличить тяговый момент. Момент пропорционален магнитному потоку и току якоря. М=сМ·Ф·Iя . Увеличивая ток возбуждения IВ мы увеличиваем магнитный поток Ф, а следовательно и тяговый момент, скорость ращения возрастает (рис. 59).

U=const n =const

IЯ

 

Рис. 59

 

 

Ответ 9.7 (Р2) зависимость

КПД двигателя от мощности

нагрузки на валу

при постоянном номинальном напряжении и

постоянной скорости вращения .

 

 

КПД двигателя η=Р21

 

 

где Р1 =U·Iд

электрическая

мощность

потребляемая

двигателем из сети, Р2 – мощность на валу (полезная мощность).

P1 Р2 Р,

где Р Р0 РЯ РВ РМ РМЕХ РЯ - суммарная мощность потерь; Р0 РВ РМ РМЕХ сумма потерь на возбуждение, магнитных и механических потерь, которые для двигателя параллельного возбуждения принимается постоянной и определяется из опыта холостого хода. КПД удобно записать в виде:

 

 

P2

 

P2

P

 

РВ=U·IВ мощность потерь в цепи обмоток возбуждения, РЯ=RЯ·I2Я-мощность потерь в цепи якоря.

При малых нагрузках с увеличением нагрузки числитель растет быстрее знаменателя и КПД растет линейно, но по мере увеличения тока якоря, потери в цепи якоря растут квадратично току якоря

73

РЯ=RЯ·I2Я . Это приводит к замедлению роста КПД (рис.60):

η

Р2

Рис. 60

Вопрос 10. Сделать оценку двигателя, укажите преимущества и недостатки двигателя параллельного возбуждения.

Ответ 10.

Достоинства двигателя параллельного возбуждения.

1.Не нужно дополнительного источника питания для цепи возбуждения.

2.Самозапуск . Ток возбуждения в момент запуска двигателя появляется благодаря остаточной намагниченности статора.

Недостатки

1.Сравнительно узкий диапазон регулирования скорости вращения (1÷2).

2.Сравнительно малый пусковой момент по сравнению с двигателем независимого возбуждения.

3.Зависимость тока якоря от тока возбуждения.

74

Библиографический список

1.Касаткин А.С., Немцов С.В. Электротехника. М.: Высш. шк., 2000. С. 377-395, 404-410,522-524.

2.Данилов И.А., Иванов П.М. Общая электротехника с основами электроники. М.: Высш.шк., 2000. С. 239-260, 269-277.

3.Иванов И.И., Равдоник В.С. Электротехника. М.: Высш.шк., 1984. С. 300-321.

4.Волынский Б.А., Зейн Е.И., Шатерников В.Е. Электротехника. М.: Энергоатомиздат, 1987. С. 332-351, 359-381.

5.Общая электротехника /Под ред. А.Т.Блажкина. М.:

Энергоатомиздат, 1986. С. 364-384, 389-393, 395-399, 401-403.

6.Электротехника /Под ред. В.Г.Герасимова, М.: Высш.школа, 1985. С. 358-368, 373-380,384-385.

7.Борисов Ю.М., Липатов Д.Н., Зорин Ю.Н. Электротехника.

М.: Энергоатомиздат, 1985. С.342-355, 367-387.

8.Рекус Г.Г., Чесноков В.Н. Лабораторные работы по электротехнике и основам электроники. М.: Высш. шк., 1989. С. 172-184.

75

 

СОДЕРЖАНИЕ

Тема

№1:

ИССЛЕДОВАНИЕ 3

НЕРАЗВЕТЛЕННОЙ

ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО

ТОКА. РЕЗОНАНС НАПРЯЖЕНИЙ Тема №2: ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕХФАЗНОЙ 14

ЦЕПИ ПРИ СОЕДИНЕНИИ ФАЗ НАГРУЗКИ «ЗВЕЗДОЙ» Тема №3. ИССЛЕДОВАНИЕ КАТУШКИ СО 28

СТАЛЬНЫМ СЕРДЕЧНИКОМ Тема № 4 ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНОФАЗНОГО 36 ТРАНСФОРМАТОРА

Тема №5. ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕХФАЗНОГО 48 АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ РОТОРОМ.

Тема №6. ИССЛЕДОВАНИЕ ДВИГАТЕЛЯ

62

ПОСТОЯННОГО ТОКА

ПАРАЛЛЕЛЬНОГО

 

ВОЗБУЖДЕНИЯ

 

 

Библиографический список

 

75

76