2.3. Объект исследования и необходимое оборудование
Объектом исследования служит двигатель M1 универсального стенда лаборатории электрических машин [8]. Это машина постоянного тока смешанного возбуждения типа П51М (на стендах 1, 2 и 3) и типа 2П160L4У3 (на стенде 4) со следующими данными:
П51М, двигатель 2,4 кВт, 220 В, 15 А, 1500 об/мин, КПД 72 %, сопротивления обмоток при 20˚C : якорной rа.20 = 0,33 Ом, добавочных полюсов rдп.20 = 0,27 Ом, параллельной обмотки возбуждения rШ.20=102 Ом;
2П160L4У3, двигатель 2,4 кВт, 220 В, 15 А, 1500 об/мин, КПД 73%, rа.20 = 0,31 Ом, rдп.20 = 0,22 Ом, , rШ.20=120 Ом.
При выполнении лабораторной работы рекомендуется использовать следующее оборудование стенда:
- исследуемый двигатель М1 при независимом возбуждении; в качестве независимой обмотки возбуждения следует использовать обмотку Ш1-Ш2;
- регулируемые источники UA и UB1 – для питания цепи якоря и независимой обмотки возбуждения соответственно. Оба источника коммутируются одновременно кнопками S1и S2;
- резистор Rпр1 с сопротивлением 6 Ом, разбитый на 3 секции по 2 Ом, переключаемые с помощью SA14; служит для регулирования сопротивления якорной цепи двигателя;
- амперметры pA1 и pA2 – для измерения тока независимой обмотки возбуждения и тока якорной цепи соответственно;
- вольтметр pV1 – для измерения напряжения источников и на якорной цепи двигателя;
- pn – указатель частоты вращения с пределом измерения 2000 об/мин;
- синхронный генератор G2 – для создания нагрузочного момента на валу исследуемого двигателя; генератор подключается к нагрузке пускателем, который включается с помощью кнопок S4 и S5 (одновременно), а отключается кнопкой S3;
- реостат Rнг – в качестве нагрузки генератора G2; регулируется с помощью моторного привода, управляемого кнопками Rнг («больше» и «меньше»);
- регулируемый источник возбуждения UB2 синхронного генератора, ток возбуждения которого контролируется амперметром pA4 с пределом измерения 15 А.
Момент нагрузки на валу исследуемого двигателя можно регулировать путем изменения возбуждения UB2 и сопротивления нагрузки Rнг нагрузочного генератора. Требуемое значение тока якоря исследуемого двигателя устанавливают сначала приближенно, изменяя Rнг при токе возбуждения нагрузочного генератора IВ2 около 9А, а затем более точно – регулируя UB2, но чтобы ток возбуждения не превышал 10 А.
На стенде действуют необходимые защиты и блокировки от грубых ошибок исследователей, поэтому для обеспечения возможности включения источников напряжения и нормальной работы исследуемого двигателя необходимо перед каждым его включением устанавливать переключатели и рукоятки регуляторов в следующие положения: SA1 → 3А, SA2 → 30А, SA6 → + или -, SA10 → Д, SA11 → 0, SA12 → -, SA13 → ГСА, SA14 → 3, SA15 → B, SA19 → 1, SA22 → 1, (UB1)max, (UB2)min, (UAU1)min, (RНГ)max, (XНГ)max; положение остальных переключателей и рукояток регуляторов может быть любым.
2.4. Разработка принципиальной электрической схемы опытов
В описании опытов указаны условия их выполнения: куда и какие подавать напряжения, что требуется регулировать, какие величины измерять и т.п. В п. 2.3 методических указаний содержатся рекомендации по использованию оборудования универсального стенда [8], необходимого для выполнения данной работы, в п. 2.2.4 рассмотрены способы пуска двигателя. На основании этих сведений можно составить принципиальную электрическую схему, единую для выполнения всех опытов. При этом схему нагрузочного генератора достаточно изобразить согласно рис. 2.5.
Универсальный стенд включается автоматическим выключателем QF.
Рис. 2.5. Схема нагрузочного синхронного генератора