Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Методическое пособие к выполнению лабораторных работ по электротехнике, электронике и электрооборудованию. Часть 2. Электрические машины

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

07.09.2026

Размер:

2 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 23 / 93 4 5 6 7 8 9 > Следующая >>>

Лабораторная работа № 2

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

1. Цель работы: изучение устройства, механических и электромеха-

нических характеристик электродвигателей постоянного тока с различными способами возбуждения.

2. Рабочее задание:

2.1. Изучить устройство, принцип действия электродвигателя постоян-

ного тока с различными способами возбуждения.

2.2. Изучить состав лабораторного стенда, назначение и функциониро-

вание отдельных устройств, машин, аппаратов и приборов.

2.3. Исследовать работу электродвигателя постоянного тока при раз-

личных способах возбуждения. Объем работы задается преподавателем.

2.4. Сделать выводы о практическом применении электродвигателей с

различными способами возбуждения.

3. Методические рекомендации к выполнению работы:

3.1. Устройство, принцип действия, назначение и функционирование

отдельных элементов (частей) электродвигателя постоянного тока; определение понятий реакция якоря, коммутация, механическая

характеристика, проблемы пуска электродвигателя постоянного тока и пути их решения, регулирование скорости вращения, реверсирование и тормозные режимы - изучаются студентами самостоя-

тельно с использованием материала лекций, рекомендованных учебников, плакатов и макетов электрических машин в учебных лабораториях. Также следует самостоятельно изучить назначение различных обмоток возбуждения генераторов постоянного тока и способы соединения обмоток (рис. 1)..

3.2. Исследование электродвигателя постоянного тока независимого

(параллельного) возбуждения.

3.2.1. Собрать электрическую схему электродвигателя независимого воз-

буждения (рис. 2). Номинальные параметры используемых прибо-

ров, резисторов и иного оборудования студенты выбирают само-

стоятельно. На этом этапе исследования необходимо вывести из работы сериесную обмотку LM2, замкнув зажимы С1 и С2 накоротко, или не включать эту обмотку. С разрешения преподавателя

опробовать работу электродвигателя на холостом ходу. В схеме, изображенной на рис. 2, имеется защитное устройство KF, исключающее возможность запуска приводного электродвигателя постоянного тока при отсутствии тока в его (двигателя) обмотке возбуждения. При подготовке к защите отчета по данной лабораторной работе студенту следует детально разобраться в назначении и функционировании устройства KF.

3.2.2. Собрать электрическую схему нагрузочного генератора (рис.3).

3.2.3. Снять естественную механическую характеристику электродвигателя. При обработке материалов эксперимента результаты замеров в данной серии опытов можно использовать в дальнейшем для построения электромеханической характеристики. Примерный вид механических характеристик электродвигателя независимого (параллельного) возбуждения при различных способах регулирования его скорости вращения представлен на рис. 4. При снятии естественной характеристики рекомендуется следующий порядок выполнения операций:

1) выключить все автоматические выключатели на стенде;

2) выключатель (выключатели) S (на рис.3) разомкнуть;

3) резистор R1 ( рис. 2) полностью вывести ( R1 = 0);

4) резистор R2 (рис.2) ввести полностью;

5) регулятор ТV1 установить в положение 0;

6) подать питание на цепь возбуждения электродвигателя;

7) установить в обмотке возбуждения электродвигателя номиналь-

ный ток возбуждения;

8) плавным поворотом рукоятки регулятора ТV1 разогнать элек-

тродвигатель до скорости 500 об/мин;

9) вывести полностью резистор R2. При этом необходимо следить

за тем, чтобы скорость вpащения электродвигателя не превысила номинального значения;

10)продолжить вращать регулятор ТV1 до тех пор, пока скорость вращения электродвигателя не достигнет номинального значения;

11)при помощи регулятора ТV2 (рис. 3) установить номинальное значение напряжения нагрузочного генератора и откорректировать скорость вращения электродвигателя до ее номинальной величины;

12)приступить к снятию механической характеристики. Для этого следует нагружать электродвигатель, вводя ламповый реостат. Нагрузка генератора и/или электродвигателя не должна превышать 1,2 номинальной. Все необходимые для построения характеристик па-

раметры следует заносить в таблицу эксперимента, разработанную и заготовленную студентами самостоятельно до начала опы-

та;

13)по достижении нагрузки электродвигателя 1,2 номинальной величины следует остановить электродвигатель поворотом рукоятки регулятора ТV1 в нулевое положение;

14)выключить все автоматические выключатели на стенде;

15)вернуть все аппараты в исходное состояние.

Величину пограничной угловой скорости ωо получают графически экстраполированием экспериментальной кривой ω = f (IЯ) до пересечения с осью скоростей. Расчетное значение угловой скорости ωо определяют по формуле

НЕ

ЯН

Фс



ЯЯНЯН

НЕ

RIU

Фс













ЯЯЯ

RIU

Фс

где

Естественную механическую характеристику ω = f (M) рассчитывают,

используя формулу электромагнитного момента

М = смФIЯ,

где

В последнюю формулу подставляют текущие параметры для каждой

точки эксперимента.

3.2.4. Снять искусственную характеристику электродвигателя при наличии сопротивления в цепи якоря электродвигателя (см. рис. 2, без LM2). При снятии характеристики рекомендуется следующий порядок выполнения операций:

1) выключить все автоматические выключатели на стенде;

2) выключатель (выключатели) S (на рис. 3) разомкнуть;

3) резистор R1 (см. рис. 2) полностью вывести ( R1 = 0);

3) резистор R2 ввести примерно на 50%;

4) регулятор ТV1 установить в положение 0;

5) подать питание на цепь возбуждения электродвигателя;

6) установить в обмотке возбуждения электродвигателя номиналь-

ный ток возбуждения;

7) плавным поворотом рукоятки регулятора ТV1 разогнать элек-

тродвигатель до скорости 500 об/мин;

8) ввести резистор R2 полностью;

11)при помощи регулятора ТV2 установить номинальное значение напряжения нагрузочного генератора и откорректировать скорость вращения электродвигателя до ее номинальной величины;

раметры следует заносить в таблицу эксперимента, разработанную и заготовленную студентами самостоятельно до начала опыта.

13)по достижении тока нагрузки электродвигателя или генератора

1,2 номинальной величины следует занести в отчет показания приборов и затем остановить электродвигатель поворотом рукоятки регулятора ТV1 в нулевое положение;

14)выключить все автоматические выключатели на стенде;

15)вернуть все аппараты в исходное состояние.

3.2.5. Снять искусственную характеристику электродвигателя при уменьшенном токе возбуждения (при ослабленном магнитном потоке электродвигателя). При снятии характеристики рекомендуется следующий порядок выполнения операций:

1) выключить все автоматические выключатели на стенде;

2) выключатель (выключатели) S (рис. 3) разомкнуть;

3) резистор R1 (см. рис. 2) полностью вывести ( R1 = 0);

4) резистор R2 (см. рис. 2) ввести на 50%;

5) регулятор ТV1 установить в положение 0;

6) подать питание на цепь возбуждения электродвигателя;

7) установить в обмотке возбуждения электродвигателя номиналь-

ный ток возбуждения;

8) плавным поворотом рукоятки регулятора ТV1 разогнать элек-

тродвигатель до номинальной скорости 500 об/мин;

9) вывести резистор R2 полностью;

11) плавно уменьшая ток в обмотке возбуждения электродвигателя, довести скорость его вращения до 1,1 номинальной. При уменьшении тока возбуждения электродвигателя постоянного тока следует

внимательно следить за скоростью вращения электродвигателя, которая ни в коем случае не должна превысить 120% номинальной. Зафиксировать в отчете величину тока возбуждения элек-

тродвигателя и тока якоря при этом;

12)при помощи регулятора ТV2 (рис. 3) установить номинальное значение напряжения нагрузочного генератора и откорректировать скорость вращения электродвигателя до величины 1,1 номинальной;

13)приступить к снятию механической характеристики. Для этого следует нагружать электродвигатель, вводя ламповый реостат в качестве нагрузки генератора. Нагрузка генератора и/или электродвигателя не должна превышать 1,2 номинальной. Все необходимые для

построения характеристик параметры следует заносить в таблицу эксперимента, разработанную и заготовленную студентами самостоятельно до начала опыта.

14)по достижении нагрузки электродвигателя 1,2 номинальной величины тока якоря следует остановить электродвигатель поворотом рукоятки регулятора ТV1 в нулевое положение;

15)выключить все автоматические выключатели на стенде;

16)вернуть все аппараты в исходное состояние.

При обработке материалов эксперимента результаты замеров в данной серии опытов можно использовать в дальнейшем для построения электромеханической характеристики.

3.3. Исследование электродвигателя постоянного тока смешанного воз-

буждения.

3.3.1. Ввести в работу последовательную обмотку возбуждения электро-

двигателя LM2. Для этого достаточно снять перемычку между точками С1 и С2 обмотки LM2 (рис. 2 ).

3.3.2. Снять естественную механическую характеристику электродвига-

теля смешанного возбуждения. Для этого необходимо выполнить все операции, описанные выше в п. 3.2.3 настоящих методических рекомендаций. Примерный вид механических характеристик представлен на рис. 5.

3.3.3. Изменить направление тока в последовательной обмотке возбуж-

дения электродвигателя LM2. Для этого следует поменять местами подключение обмотки С1 и С2.

3.3.4. Снять механическую характеристику электродвигателя смешанно-

го возбуждения при измененном направлении тока в обмотке LM2 . Для этого необходимо выполнить все операции, описанные выше в п. 3.2.3 настоящих методических рекомендаций.

4. Содержание отчета:

4.1. Название работы.

4.2. Цель работы.

4.3. Рабочее задание.

4.4. Технические данные оборудования, задействованного в работе.

4.5. Расчетные формулы, примененные при выполнении расчетов харак-

теристик.

4.6. Таблицы замеренных и вычисленных параметров.

4.7. Электромеханические характеристики электродвигателя при раз-

личных способах его возбуждения. Все характеристики представить на одном графике в одном и том же масштабе.

4.8. Механические характеристики электродвигателя при различных

способах его возбуждения. Все характеристики представить на

одном графике в одном и том же масштабе.

4.9. ВЫВОДЫ.

5. Контрольные вопросы:

5.1. Устройство и принцип действия электродвигателя постоянного то-

ка.

5.2. Назначение, функционирование и расположение всех конструктив-

ных элементов электродвигателя постоянного тока.

5.3. Объясните вид каждой (по заданию преподавателя) характеристи-

ки электродвигателя постоянного тока.

5.4. Особенности практического применения электродвигателя при раз-

личных способах возбуждения.

5.5. Перечислите наиболее опасные (аварийные) режимы работы элек-

тродвигателя постоянного тока при различных способах возбуждения и объясните проявления и причины опасных явлений.

5.6. Основные неисправности электродвигателей постоянного тока, их

диагностика и пути восстановления работоспособности электродвигателя.

M M M M

LM1

LM2

PAPA1 PA1 PA1

PA2

PA2 PA2

PVPVPV1

PV2

R1 R1 R1

R2 R

+ + + +

+ -

- - - -

Схемы электродвигателей постоянного тока

Независимого Параллельного Смешанного Последовательного возбуждения возбуждения возбуждения возбуждения

Рис. 1

Схема электродвигателя постоянного тока

=230(220)В

Ш1 Ш2

+ -

Я1

LM1

LM2

PA1

TV1

С1 С2D1 Я2

M, LM - электродвигатель

BR - тахометр

РА1, РА2 - амперметры TV1 - регулируемый источник 9 А

КF - устройство контроля поля

R1 - регулятор тока возбуждения

РА2

R2 - резистор в цепи якоря

Рис. 2

независимого возбуждения

Электрическая схема нагрузочного генератора

G, LG, LD - нагрузочный генератор; RH - нагрузка (ламповый реостат); PA - амперметры; PV - вольтметр; TV2 - регулируемый источник; S - выключатель (выключатели).

Рис. 3

Ш1

Ш2

TV2

PA4

LG1

Я1

Я2

Rн

РА3

МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГАТЕЛЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА НЕЗАВИСИМОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ

n n

no no

0 0

Mc McMk Mk

1 12

Регулирование изменением Регулирование изменением

сопротивления в цепи сопротивления в цепи

якоря обмотки возбуждения

Регулирование изменением

напряжения якоря

1-естественная 1-естественная 1-естественная

2 - R2a>0 2 - R1a>0; Ф<Фн 2,3 - 1 зона регулирования

Uя < Uян Ф = Фн = const

4, 5 - 2 зона регулирования

Uя = Uн; Ф < Фн

3 - R2b>R2a>0 3 - R1b>R1a>0

Рис. 4

<<< < Предыдущая 1 23 / 93 4 5 6 7 8 9 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]