2652
.pdfНаправление вращения………………………………………………….…...…любое Возбуждение…………………………………………………………..….независимое Номинальное напряжение возбуждения, В………………………………..….…..220
КПД, %.......................................................................................................................... |
64 |
Масса, кг…………………………………………………………………….……..…...3
Машина переменного тока (102.1)
Число фаз на статоре…………………………………………………………….....….3
Число фаз на роторе……………………………………………………………..…….3
В режиме синхронной машины
Номинальная активная мощность, Вт………………………………………..….…50
Номинальное напряжение, В…………………………………………………...….230
Схема соединений обмоток статора………………………………………….…...…Y
Cosϕн……………………………………………………………………………..……..1 Номинальный ток статора, А…………………………………………………..…..0,13
Ток возбуждения холостого хода, А…………………………………………..…….1,4
Номинальное напряжение возбуждения, В…………………………..……………..20
Номинальный ток возбуждения, А………………………………………...…..……1,5
Номинальная частота вращения, об/мин…………………………...………...…...1500
Направление вращения………………………………………...………………....любое
В режиме асинхронной машины
Частота тока, Гц………………………………………………………………….…….50
Номинальная полезная активная мощность, Вт……………………………………..30
Номинальное напряжение, В………………………………………………..…….…127
Схема соединений обмоток статора……………………………………………..……Y
Схема соединений обмоток ротора……………………………………………...……Y
Номинальный ток статора, А………………………………………………………..0,13
КПД, %.............................................................................................................................. |
60 |
Cosϕн………………………………………………………………………..……...…..0,73
Номинальная частота вращения, об/мин…………………………………...……....1200
Перечень используемого оборудования приведен в таблице 1.
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1 |
|
|
Обозначение |
Наименование |
|
|
Тип |
|
Параметры |
|
|
|
G1 |
Трехфазный источник питания |
|
|
201 |
|
400 В~; 16 А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
G2 |
Источник питания двигателя |
постоянного |
|
206 |
|
0..,250В-5 А (якорь) 200 В -; |
|
|
|
|
тока |
|
|
|
|
1 А (возбуждение) |
|
|
|
G3 |
Возбудитель машины переменного тока |
|
209 |
|
О...4ОВ;8 А |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
G4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Машина переменного тока |
|
102.1 |
|
200 Вт; 230 В ~;1500 мин-1 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
G5 |
Преобразователь угловых перемещений |
|
104 |
|
0...6000 мин-1 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ml |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Машина постоянного тока |
|
101.1 |
|
90 Вт; 220 В 0,76 А (якорь); 220 В |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
(возбуждение) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А1 |
Реостат возбуждения машины |
постоянного |
|
308.1 |
|
0...200 Ом; 0,1 0,5 А... |
|
|
|
|
тока |
|
|
|
|
|
|
|
|
А2 |
Активная нагрузка |
|
|
306.1 |
|
3 х 0 |
...5ОВт; 220/380 В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
PI |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Указатель частоты вращения |
|
506.1 |
|
2000... |
0...2000 мин-1 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Мультиметр |
|
|
501 |
|
0…1000 В~; 0…20 А~; |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Измерительнапряженийичастот |
|
|
504 |
|
0÷400 В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11
ПРОГРАММАВЫПОЛНЕНИЯРАБОТЫ
Подготовкакработе
1.Изучи тьустройствоипринципдействияДПТпараллельноговозбуждения.
2.Ознакомитьсяс лабораторнымстендомииспользуемымоборудованием.
3.Подготовитьнеобходимы етаблицыдлярезультатовизмерений.
4.Снять рабочие, механические и электромеханические (скоростные) характери-
стики ДПТП В.
Экспериментальнаячастьработы
По табл ице 1 проверить компоновку лабораторной установки.
1.Собрать схему соединений лабораторной установки согласно рис. 5.
2.Соб рать схем у соединений тепловой защиты машины п еременного тока. Два гнезда «ТК» тепловой защиты «Машины переменного тока» (102 .1) соединить с двумя гнездами «ТК » «Трех фазного источника питания» (201).
Рис. 5. Электрическая схема соединений |
|
3. Собрать схему заземления. Соединить гнезда за щитного заземления |
(гнез- |
да ж елтого ц вета): 1) основани я электромашинного агрегата, 2)« Машины переменного тока» (102.1 на электромашин ном агрегате), 3)«Машины постоянного тока» (101.1 на электромашинном агрегате) и других устройств, используемых в эксперименте, с гнездом «РЕ» источника G1 (201).
4. Вып олнить остальные соединения соглас но электрической схеме на рис. 5.
4.1. Обмотку возбужден ия ДПТ (выводы Е1, Е2) через реостат А1(3 08.1) присое-
12
динить к регулируемому выходу «ЯКОРЬ» источника G2(206). В цепь обмотки возбуждения необходимо включить мультиметр Р2, настроенный на режим измерения тока. Для этого гнездо «+» источника G2(206) специальными шнурами присоединить к входу «10А» мультиметра, а гнездо мультиметра «СОМ» соединить с гнездом реостата А1(308.1), переключатель предела измерения установить на «10 А».
4.2.Выводы якорной цепи ДПТ (выводы А1, А2) также подсоединить к регулируемому выходу «ЯКОРЬ» источника G2(206), вывод А2 присоединить к входу «10А» мультиметра, а гнездо мультиметра «СОМ» соединить с гнездом Е1 обмотки возбуждения, переключатель предела измерения установить на «10 А».
4.3.Обмотку ротора машины переменного тока, используемой как генератор G4 (102.1 на электромашинном агрегате), через гнезда Fl, F3 присоединить к выходу воз-
будителя G3 (209) − гнезда «+» и «–». Ток и напряжение возбудителя контролируются встроенными в блок (209) амперметром А и вольтметром V.
4.4. Выводы статорной обмотки U1, V1, W1 генератора G4 соединить с активной нагрузкой А2 (306.1). Гнезда U2, V2, W2 соединить вместе (соединение Y).
Вход питания источника G2 (206) присоединен с помощью электрического шнура к розетке «220 В ~» трехфазного источника G1 (201). Вход питания блока возбудителя G3 (209) присоединен с помощью электрического шнура к розетке «220 В ~» трехфазного источника G1 (201).
Частота вращения ДПТ Ml контролируется с помощью указателя Р1 (506.1), соединенного с выходом преобразователя угловых перемещений G5 (104).
Ток возбуждения Iв измеряется мультиметром Р2, ток Iа якоря двигателя М1 контролируется мультиметром Р3, напряжение U контролируется вольтметром V, встроенным в блок G2(206).
Показать выполненную схему соединений преподавателю.
Занести в отчет паспортные данные машин и измерительных приборов.
Проведение экспериментов
Для снятия характеристик выполнить следующие операции.
1.Переключатели режима работы источника G2(206) и возбудителя G3(209) перевести в положение «РУЧН.».
2.Регулировочные рукоятки источника G2 и возбудителя G3 повернуть против часовой стрелки до упора.
3.Повернуть регулировочную рукоятку реостата А1 против часовой стрелки до
упора.
4.Установить регулировочные рукоятки активной нагрузки А2 в положение
«100%».
5.Включить источник G1 (201). О наличии напряжений фаз на его выходе должны сигнализировать светящиеся лампочки.
6.Включить выключатель «СЕТЬ» и нажать кнопку «ВКЛ» источника G2 (206).
7.Произвести пуск двигателя постоянного тока М1, вращая регулировочную рукоятку источника G2 (206); установить напряжение якоря U двигателя Ml (101.1) равным 200 В, контролируя его по вольтметру V (встроен в блок (206)). Вал машины при этом должен начать вращение, о чем можно судить по характерному звуку и показаниям «Указателя частоты вращения»(506.1).
8.Включить выключатель «СЕТЬ» и нажать кнопку «ВКЛ» возбудителя G3 (209).
13
Снять естественную электромеханическую (скоростную) характеристику
n=f(Ia) при U=const, Iв =const.
9.Установить напряжение якоря U двигателя Ml (101.1) равным 200 В и поддерживать его неизменным в процессе опыта. Вращая регулировочную рукоятку возбудителя G3 (209) с интервалом два деления шкалы вольтметра в блоке возбудителя, изменять ток якоря Iа двигателя Ml и занести показания амперметра А источника G2(206) и указа-
теля числа оборотов n Р1 в таблицу 2 (5 6 показаний).
10. По завершении опыта повернуть регулировочную рукоятку возбудителя G3 против часовой стрелки до упора. ДПТнеостанавливать.
Снять электромеханическую (скоростную) характеристику n = f(Ia) при ослаблении поля при U=const, Iв =const.
Для этого в цепь обмотки возбуждения ввести незначительно сопротивление А1. 11. Вращая регулировочную рукоятку возбудителя G3 (209) с интервалом два деле-
ния шкалы вольтметра в блоке возбудителя, изменять ток якоря Iа двигателя Ml; занести показания амперметра А источника G2(206) и указателя числа оборотов Р1 в таблицу 2 (5 6 показаний).
|
|
|
|
|
|
Таблица 2 |
№ опыта |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Условия эксперимента |
Iа, А |
|
|
|
|
|
Скоростная |
n, об/мин |
|
|
|
|
|
характеристика |
Iа, А |
|
|
|
|
|
Характеристика при |
n, об/мин |
|
|
|
|
|
ослаблении поля |
Снять электромеханическую (скоростную) характеристику вида n =f(U).
14. Вращая регулировочную рукоятку источника G2, изменять напряжение U двигателя Ml, при этом ток якоря Ia поддерживать неизменным, равным 0,3 А, путем вращения регулировочной рукоятки возбудителя G3. Занести показания вольтметра источника G2 и указателя Р1 в таблицу 3.
Таблица 3
U, В
n, об/мин
Ia = const ≈0,3 А
15. Закончив измерения, повернуть регулировочную рукоятку возбудителя G3 против часовой стрелки до упора.
Снять электромеханическую (скоростную) регулировочную характеристику вида n =f(Iв) при U = Uн = const.
Регулировочная характеристика n =f(Iв) позволяет исследовать регулирование частоты вращения двигателя путем изменения тока возбуждения при неизменных напряжении питания и нагрузке. Поддерживая напряжение на двигателе постоянным, реостатом в цепи возбуждения уменьшать ток возбуждения и измерять частоту вращения до
n= 1,2nн (снять 4 5 точек).
16.ВключитьмультиметрР2 врежимDC дляизмеренияпостоянныхтоковинапряжения.
17.Повернуть регулировочную рукоятку источника G2 по часовой стрелке и установить напряжение U двигателя М1, например, равным 200÷220 В.
18.Вращая регулировочную рукоятку реостата А1, изменять ток возбуждения Iв
двигателя М1 и снимать его значения по мультиметру Р2. Ток якоря Ia поддерживать неизменным, например равным 0,3 А, путем вращения регулировочной рукоятки возбудите-
14
ля G3. Занести показания мультиметра P2 и указателя Р1 в таблицу 4. По результатам опыта построить график n =f(Iв).
Таблица 4
Iв, А
n, об/мин
Ia = const ≈0,3 А
19.По указанию преподавателя снять рабочие характеристики, выполнив пункт
4.2.1методических указаний 2412.
20.По завершении эксперимента сначала у возбудителя G3, а затем у источника G2 повернуть регулировочные рукоятки против часовой стрелки до упора, нажать кнопку «ОТКЛ» и отключить выключатель «СЕТЬ». Отключить источник G1 нажатием на кнопку «гриб» с последующим отключением ключа-выключателя.
Обработка результатов эксперимента
Скоростные характеристики вида n =f(Ia), n =f(Iв), n =f(U) строят непосредственно по опытным данным. Для построения механической характеристики n =f(М) необходимо рассчитать ряд значений момента, соответствующих измерениям тока якоря Ia (рис.6).
Сделать выводы по работе.
а) |
б) |
в) |
г) |
Рис. 6. Типовые характеристики ДПТПВ:
а– механическая вида n =f(М); б – скоростная вида n =f(Ia);
в– скоростная вида n =f(Iв); г – скоростная вида n =f(U)
15
СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА
1.Титульный лист установленного образца.
2.Название и цель работы.
3.Схема лабораторной установки.
4.Расчетная часть с графиками и пояснениями.
5.Результаты экспериментов (таблицы и графики). Выводы по работе.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1.Поясните принцип действия ДПТ параллельного возбуждения.
2.Устройство двигателя постоянного тока.
3.Назовите способы возбуждения ДПТ.
4.Дайте понятие механической характеристики ДПТ.
5.Назовите виды регулировочных характеристик ДПТ.
6.Назовите виды рабочих характеристик двигателя.
7.Перечислите основные способы регулирования частоты вращения ДПТ.
8.Чем определяется момент ДПТ при холостом ходе?
9.Начертите электрическую схему двигателя параллельного возбуждения.
10.Что понимается под жесткостью механической характеристики?
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1.Кацман М. М. Электрические машины : учеб. для студ. образовательных учреждений сред. проф. образования / М. М. Кацман. – М.: Академия, 2007. – 496 с.
2.Копылов И. И. Электрические машины: учеб. для вузов / И. И. Копылов. – 2-е изд., перераб. – М.: Высшая школа, Логос, 2000. – 607 с.
3.Сенигов П. Н. Руководство по выполнению базовых экспериментов «Электрические машины» / П. Н. Сенигов, Ю. П. Галишников. – Челябинск : Изд. ЮУрГУ, 2001. – 161 с.
16