Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Электромеханические системы. Учебно-методическое пособие
.pdf
n, об/мин
IЯ, А
UЯ, В
, рад/с
k
, В∙с/рад
M, H * м
Значения тока якоря IЯ, напряжения якоря UЯ, частоту вращения
необходимо наблюдать на экране персонального компьютера. Для этого
выходы датчиков тока и напряжения, а также выход ПЧН силового модуля
соединяются с входами A1, A2, A3 модуля ввода/вывода.
Значение частоты вращения можно наблюдать на индикаторе силового
модуля.
Опыт проводится в следующей последовательности:
– включить автоматы QF1 и QF2 модулей МПС и МП соответственно;
– переключатель SA1 модуля автотрансформатора перевести в верхнее
положение;
– ручкой автотрансформатора установить номинальное напряжение
Uя = Uн = 220 В, произвести первое измерение;
– переключателем SA1 модуля МДС1 вводить сопротивления, тем
самым нагружая ДПТ до тех пор, пока ток якоря не достигнет 1,5 IЯН.
Внимание! SA1 не выводить в положение «0»;
– при увеличении скорости ДПТПВ следует остановить ДПТ,
отключить автомат QF2, и изменить направление вращения асинхронного
генератора (поменять местами фазы «А» и «В»).
Данные опыта занести в таблицу 4.1.
Таблица 4.1
После проведения опыта ручку автотрансформатора вывести против
часовой стрелки, переключатель SA1 модуля ЛАТР перевести в нижнее
положение, отключить автоматы QF2, QF1
91
ОВ
В
В
R
U
i
ЯЯЯ
rIU
k
n
60
2
Я
IkМ
Расчетные данные.
Ток, протекающий по обмотке возбуждения, А
,
где UВ – напряжение, подаваемое на обмотку возбуждения, В;
RОВ – сопротивление обмотки возбуждения (Приложение 3), Ом.
Момент, развиваемый электродвигателем, Н∙м
,
,
где
– частота вращения электродвигателя, рад/с.
4.2 Искусственная механическая характеристика ДПТПВ при
введении сопротивления в цепь якоря
Искусственная механическая характеристика двигателя параллельного
возбуждения представляет собой зависимость скорости от момента нагрузки
при постоянном значении напряжения на зажимах двигателя при введении
дополнительного сопротивления в цепи якоря: n=f(M) при U=const, iВ=const.
Схема для снятия искусственной механической характеристики
двигателя постоянного тока параллельного возбуждения, представлена на
рисунке 4.1.
Опыт проводится в следующей последовательности:
– включить автоматы QF1 и QF2 модулей МПС и МП соответственно;
– переключатель SA1 модуля ЛАТР перевести в верхнее положение;
– ручкой автотрансформатора установить номинальное напряжение
Uя=Uн=220В;
– переключатель SA1 модуля МДС2 установить в положение отличное
от нуля, произвести первое измерение;
92
RДЯ =
n, об/мин
IЯ, А
UЯ, В
, рад/с
k
, В∙с/рад
M, H*м
– переключателем SA1 модуля МДС1 вводить сопротивления, тем
самым, нагружая ДПТ до тех пор, пока ток якоря не достигнет 1,5IЯН.
Внимание! SA1 не выводить в положение «0»;
– при увеличении скорости ДПТПВ следует остановить ДПТ,
отключить автомат QF2, и изменить направление асинхронного генератора
(поменять местами фазы «А» и «В»).
Данные опыта занести в таблицу 4.2.
Таблица 4.2
После проведения опыта ручку автотрансформатора вывести против
часовой стрелки, переключатель SA1 модуля ЛАТР перевести в нижнее
положение, отключить автоматы QF2, QF1.
4.3 Искусственная механическая характеристика ДПТПВ при
ослаблении магнитного потока
Искусственная механическая характеристика двигателя параллельного
возбуждения представляет собой зависимость скорости от момента нагрузки
при постоянном значении напряжения на зажимах двигателя при введении
дополнительного сопротивления в цепь обмотки возбуждения: n=f(M) при
U=const, iв=const.
Схема для снятия искусственной механической характеристики
двигателя постоянного тока параллельного возбуждения, представлена на
рисунке 4.1.
93
RДВ =
n, об/мин
IЯ = IН, А
M, H*м
Опыт проводится в следующей последовательности:
– включить автоматы QF1 и QF2 модулей МПС и МП соответственно;
– переключатель SA1 модуля ЛАТР перевести в верхнее положение;
– ручкой автотрансформатора установить номинальное напряжение
UЯ=UН=220В;
– переключатель SA2 модуля МДС2 установить в положение, отличное
от нуля, произвести первое измерение;
– переключателем SA1 модуля МДС1 вводить сопротивления, тем
самым нагружая ДПТ до тех пор, пока ток якоря не достигнет 1,5IЯH.
Внимание! SA1 не выводить в положение «0»;
– при увеличении скорости ДПТПВ следует остановить ДПТ,
отключить автомат QF2, и изменить направление асинхронного генератора
(поменять местами фазы «А» и «В»).
Данные опыта занести в таблицу 4.3.
Таблица 4.3
После проведения опыта ручку автотрансформатора вывести против
часовой стрелки, переключатель SA1 модуля ЛАТР перевести в нижнее
положение, отключить автоматы QF2, QF1.
4.4 Рабочие характеристики ДПТПВ
Рабочие характеристики двигателя представляют собой зависимости
частоты вращения, электромагнитного момента, тока якоря и КПД от полезной
мощности на валу двигателя при постоянном значении напряжения на
зажимах двигателя n или ω; М, IЯ, ŋ=f(Р2) при UЯ=const, iВ=const.
94
Данные опыта
Расчетные данные
UЯ
IЯ n ω
iВ
Р
Я
Р
ЭЛ.В.
Р1 С
м
М
Iя0
М0 М
2
Р
2
ŋ
В А об/мин
рад/с
А
Вт
Вт
Вт
Нм
А
Нм
Нм
Вт
%
0
20.В
2
В
ri
Схема для снятия рабочих характеристик двигателя постоянного тока
параллельного возбуждения представлена на рисунке 4.1.
Опыт проводится в следующей последовательности:
– включить автоматы QF1, QF2;
– включить SА1 модуля автотрансформатора и установить напряжение
UЯ= 0,75UЯН и произвести первое измерение;
– переключателем SA1 модуля МДС1 вводить сопротивления, тем
самым нагружая ДПТ до тех пор, пока ток якоря не достигнет 1,5IЯН.
Внимание! SA1 не выводить в положение «0»;
– при увеличении скорости ДПТПВ следует остановить ДПТ,
отключить автомат QF2, и изменить направление асинхронного генератора
(поменять местами фазы «А» и «В»).
Данные опыта занести в таблицу 4.4.
Таблица 4.4
После проведения опыта ручку автотрансформатора вывести против
часовой стрелки, переключатель SA1 модуля ЛАТР перевести в нижнее
положение, отключить автоматы QF2, QF1.
Расчетные данные.
Мощность, подводимая к якорю двигателя, Вт
Р
= UЯ∙IЯ.
Я
Электрические потери в цепи возбуждения, Вт
Р
ЭЛ.В.
=
,
где iв – ток возбуждения ДПТ, А
95
В
Я
В
r
U
i
%100
P
P
1
2
,
где rв – сопротивление обмотки возбуждения (Приложение 3).
Мощность, подводимая к ДПТ, Вт
Р
= РЯ + Р
1
ЭЛ.В
.
Электромагнитный момент, Н∙м
где С
принимается в зависимости от угловой частоты вращения
М
(Приложение 4);
Момент холостого хода двигателя, пропорциональный механическим
потерям и потерям в стали, Н∙м
где IЯ0 принимается в зависимости от угловой частоты вращения
(Приложение 4).
Полезный момент на валу ДПТ, Н∙м
Полезная мощность на валу двигателя, Вт
Коэффициент полезного действия, %
М = С
М
= См∙IЯ0,
0
М
= М - М0.
2
Р
= ω∙М2.
2
М∙IЯ
,
η =
.
По данным таблицы 4.4. построить рабочие характеристики.
4.5 Регулировочные характеристики двигателя при изменении
напряжения, подводимого к зажимам двигателя
Схема для снятия регулировочных характеристик двигателя
постоянного тока параллельного возбуждения, представлена на рисунке 4.1.
96
ФС
RIU
E
ЯЯЯ
Данные опыта
Расчетные данные
UЯ
IЯ n ω
iВ
Р
Я
Р
ЭЛ.В
Р1 С
м
М
IЯ0
М0 М
2
Р
2
ŋ В
А
об/мин
рад/с
А
Вт
Вт
Вт
Нм
А
Нм
Нм
Вт
%
Частота вращения двигателей постоянного тока определяется
выражением:
n =
.
Снятие регулировочных характеристик при изменении напряжения,
подводимого к зажимам двигателя, проводится в следующей
последовательности:
– включить автоматы QF1 и QF2;
– включить SА1 модуля автотрансформатора и установить ручкой
напряжение UЯ=UЯН .
– изменением положения переключателя SA1 модуля МДС1
нагружают ДПТ до тех пор, пока ток якоря ДПТ не достигнет примерно
значений IЯ≈0,5IЯН и это положение переключателя оставляют неизменным,
что соответствует М
≈const;
2
– изменять положение ручки автотрансформатора таким образом,
чтобы напряжение на зажимах цепи якоря UЯ уменьшалось примерно до
0,5UЯН.
Полученные данные занести в таблицу 4.5.
Таблица 4.5
После проведения опыта ручку автотрансформатора вывести против
часовой стрелки, переключатель SA1 модуля ЛАТР перевести в нижнее
положение, отключить автоматы QF1, QF2.
Расчетные данные.
Мощность, подводимая к двигателю, Вт
Р
= UЯ∙IЯ + i
1
2
∙r
В 20
.
В
Остальные расчетные данные вычисляются так же, как при снятии
рабочих характеристик.
По данным таблицы 4.5 построить зависимости n = f(UЯ) и η = f(UЯ).
97
ФС
RIU
Е
ЯЯЯ
Данные опыта
Расчетные данные
Uя
Iя n ω
iв
Р
я
Р
ЭЛ.В
Р1 С
м
М
IЯ0
М0 М
2
Р
2
ŋ
В А об/мин
1/с А Вт
Вт
Вт
Нм
А
Нм
Нм
Вт
%
4.6 Регулировочные характеристики двигателя посредством
ослабления магнитного потока
Снятие регулировочной характеристики посредством ослабления
магнитного потока осуществляется при отсутствии добавочного
сопротивления в цепи якоря и постоянном напряжении на зажимах двигателя:
UЯ=const и RЯД=0.
Схема для снятия регулировочных характеристик двигателя
постоянного тока параллельного возбуждения, представлена на рисунке 4.1.
Частота вращения двигателей постоянного тока определяется
выражением
n =
.
Снятие регулировочных характеристик посредством ослабления
магнитного потока проводится в следующей последовательности:
– включить автоматы QF1 и QF2;
– включить SА1 модуля автотрансформатора и установить ручкой
напряжение UЯ = UЯН;
– изменением положения переключателя SA1 МДС1 нагружают ДПТ
до тех пор, пока ток якоря ДПТ не достигнет примерно значений IЯ ≈ 0,5IЯН и
это положение переключателя оставляют неизменным, что соответствует М2 ≈
const;
– переключателем SA2 модуля МДС№2 вводить сопротивление в цепь
обмотки возбуждения, частота вращения не должна превышать 1800 об/мин.
Полученные данные занести в таблицу 4.6.
Таблица 4.6
98
После проведения опыта ручку автотрансформатора вывести против
часовой стрелки, переключатель SA1 модуля ЛАТР перевести в нижнее
положение, отключить автоматы QF2, QF1.
Расчетные данные.
Р
– подводимая мощность к двигателю, Вт
1
Р
= UЯ∙IЯ + i
1
2
∙(r
В
+ RДВ).
В 20
Остальные расчетные данные вычисляются так же, как при снятии
рабочих характеристик.
По данным таблицы 4.6 построить зависимости n = f(iВ) и η = f(iВ).
Контрольные вопросы
1. Как изменить направление вращения ДПТ?
2. Почему у ДПТ возрастает ток якоря при увеличении нагрузки на его
валу?
3. Почему при уменьшении тока возбуждения частота вращения ДПТ
возрастает?
4. Как должен изменяться ток якоря при уменьшении тока возбуждения
и постоянном моменте сопротивления на валу двигателя?
5. Как изменится вид механической характеристики двигателя, если
ввести в цепь якоря регулировочное сопротивления Rрг?
Требование к отчету
Отчет должен содержать:
1) наименование и цель работы. Схема для исследований;
2) экспериментальные данные каждого опыта;
3) получение графиков естественной и искусственной характеристик;
4) графики рабочих и регулировочных характеристик двигателя;
99
ЛИТЕРАТУРА
1. Копылов И. П. Электрические машины: Учебник для вузов. – М.:
Высшая школа; 2009. – 607 с.
2. Брускин Д. Э., Зорохович А. Е., Хвостов В. С. Электрические
машины: Учебник в 2 частях. - М.: Высшая школа, 1987. – часть 1 319 с.
3. Брускин Д. Э., Зорохович А. Е., Хвостов В. С. Электрические
машины: Учебник в 2 частях. - М.: Высшая школа, 1987. – часть 2 335 с.
4. Беспалов В.Я., Котеленец Н.Ф. Электрические машины: Учебное
пособие. — М.: Академия, 2006. — 316 с.
5. Алиев И.И. Электрические машины: Учебное пособие – 2 –е изд. -
М.: РадиоСофт, 2014. - 448 c.
6. Токарев, Б.Ф. Электрические машины: Учебное пособие для вузов. -
М.: Альянс, 2015. - 626 c.
100
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]