эльмаш

Внешняя характеристика U = f (Iа) снимается при Rв = пост,

n = nн = пост.

В режиме холостого хода с помощью регулировочного реостата устанавливается ток возбуждения такой величины, при которой U0 = Uн. Далее сопротивление нагрузки уменьшается ступенями. При снятии внешней характеристики в ГПТ параллельного возбуждения с увеличением тока нагрузки ток возбуждения уменьшается.

Результаты занести в табл. 2.

Регулировочная характеристика Iв = f (Iа) снимается при U = Uн = const, n = nн = пост.

На холостом ходу генератора, изменяя ток возбуждения с помощью регулировочного реостата Rрег, установить U0 = Uн, после чего ток нагрузки постепенно увеличить до номинального. Ток возбуждения необходимо изменять так, чтобы напряжение на зажимах якоря поддерживать постоянным.

Результаты занести в табл. 3.

3.Собрать схему ГПТ смешанного возбуждения (рис. 4.20, б)

иснять следующие характеристики.

Внешняя характеристика U = f(Iа) снимается при Rв = const,

n = nн = const.

В режиме холостого с помощью регулировочного реостата устанавливают ток возбуждения такой величины, при которой U0 = Uн, Далее сопротивление нагрузки в цепи обмотки якоря уменьшают ступенями при постоянном сопротивлении регулировочного реостата.

Этот опыт следует проделать при различных подключениях обмотки последовательного возбуждения, для чего произвести переключение проводов, подключаемых к этой обмотке.

Когда параллельная и последовательная обмотки включены так, что результирующий магнитный поток машины равен их сумме, на-

101

пряжение с ростом нагрузок будет изменятся незначительно (согласное соединение).

При встречном соединении напряжение на зажимах генератора при возрастании нагрузки будет значительно уменьшается.

Результаты занести в табл. 4.

Uв, А

Iа, А

Iв, А

Регулировочная характеристика Iв = f (Iа) снимается при U = Uн =

н= пост.

Врежиме холостого хода генератора, изменяя ток возбуждения

спомощью регулировочного реостата Rрег, установить U0 = Uн, после чего ток нагрузки постепенно увеличить до номинального с помощью нагрузочного реостата. Ток возбуждения необходимо изменять так, чтобы напряжение на зажимах якоря генератора оставалось постоянным.

Этот опыт следует проделать при согласном и встречном включе-

нии обмоток возбуждения. Результаты занести в табл. 5.const,

Iа, А

Iв, А

U = …

4.Построить характеристику холостого хода генератора параллельного возбуждения.

Определить критическое сопротивление цепи возбуждения генератора параллельного возбуждения.

Для этого привести касательную к начальной части усредненной характеристики холостого хода. Тангенс угла наклона касательной

коси абсцисс – это величина сопротивления Rкр.

5.В одних координатных цепях построить внешние характеристики генератора параллельного возбуждения и генератора смешанного возбуждения при согласном и встречном включении обмоток возбуждения.

102

6. В одних координатных осях построить регулировочные характеристики генератора параллельного возбуждения и генератора смешанного возбуждения при согласном и встречном включении обмотки возбуждения.

Контрольные вопросы

1.Назначение, устройство и принцип работы генератора постоянного тока.

2.Схемы возбуждения генераторов постоянного тока. Достоинства и недостатки различных схем.

3.Нарисовать и объяснить принципиальную электрическую схему генератора смешанного возбуждения.

4.Объяснить назначение последовательной обмотки.

5.Объяснить назначение регулировочного реостата.

6.Нарисовать и объяснить внешнюю характеристику генератора смешанного возбуждения при согласном включении обмоток возбуждения.

7.Нарисовать и объяснить внешнюю характеристику генератора смешанного возбуждения при встречном включении обмоток возбуждения.

8.Нарисовать и объяснить регулировочную характеристику при согласном включении обмоток.

9.Нарисовать и объяснить регулировочную характеристику при встречном включении обмоток.

4.4. Лабораторная работа 8. Исследование двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением

Цель работы

Ознакомиться с назначением, конструкцией, особенностями электромагнитных процессов, принципом работы, режимом пуска двигателя постоянного тока (ДПТ) с параллельным возбуждением. Экспериментально и аналитически исследовать рабочие характеристики ДПТ с параллельным возбуждением.

103

Объект и средства исследования

В работе исследуется двигатель постоянного тока с параллельным возбуждением. Момент сопротивления на валу двигателя создается нагрузочным генератором – генератором постоянного тока (ГПТ) с независимым возбуждением.

Электрическая схема ДПТ с параллельным возбуждением и нагрузочного генератора ГПТ приведена на рис. 4.21.

Рис. 4.21. Схема двигателя с параллельным возбуждением и нагрузочного генератора постоянного тока

Номинальные данные исследуемого ДПТ и нагрузочного ГПТ приведены на стенде.

Для измерения частоты вращения якоря двигателя применяется тахометр ТМЗ-1П.

Слева на стенде расположен привод пускового реостата. Пусковой реостат предназначен для ограничения пускового тока и состоит из секций сопротивлений, отключаемых вручную при повороте подвижного контакта.

В начале пуска рукоятка пускового реостата должна стоять в положении «max». В этой позиции сопротивление пускового реостата максимально, по мере увеличения частоты вращения якоря двигателя сопротивление пускового реостата уменьшают ступенями до нуля.

Для этого рукоятку пускового реостата постепенно переводят в положение «0». Оставлять реостат в промежуточном положении на длительное время запрещается для предотвращения его перегрева.

104

Рабочее задание

1.Произвести с помощью пускового реостата пуск ДПТ с параллельным возбуждением.

2.Снять рабочие характеристики исследуемого ДПТ, изменяя нагрузку на валу с помощью нагрузочного ГПТ с независимым возбуждением.

3.На холостом ходу снять регулировочную характеристику ДПТ.

4.Выполнить расчеты и построить рабочие характеристики.

5.Построить регулировочную характеристику.

Методические рекомендации к выполнению рабочего задания

иобработке результатов эксперимента

1.Ознакомиться с устройством лабораторного стенда, конструкцией испытуемого ДПТ, записать его номинальные данные и подобрать соответствующие измерительные приборы.

2.Собрать схему ДПТ с параллельным возбуждением и нагрузочного ГПТ с независимым возбуждением.

3.Установить максимальную величину сопротивления пускового сопротивления; величина сопротивления регулировочного реостата должна быть равна нулю.

4.Так как при обрыве цепи возбуждения ДПТ с параллельным возбуждением идет в разнос, перед пуском необходимо проверить исправность цепи возбуждения. Для этого следует подать напряжение от источника питания на зажимы собранной схемы. Если цепь возбуждения исправна, то амперметр в цепи возбуждения покажет максимальную величину тока возбуждения.

5.Осуществить реостатный пуск ДПТ. Для этого следует рукоятку пускового реостата из положения «max» повернуть в положение «0».

6.В режиме холостого хода (Iаг = 0) установить с помощью Rp, номинальную скорость n0 = nном. Ступенчато изменяя сопротивление Rн в цепи якоря генератора, нагрузить ДПТ и установить 4–5 таких режимов нагрузки, чтобы ток двигателя возрос равномер-

ными ступенями от величины Ia0, соответствующего режиму холостого хода до Ia = Ia ном – тока при номинальной нагрузке на валу двигателя.

Результаты измерений занести в табл. 1

105

Таблица 1

Расчетные величины определяются по формулам:

По результатам экспериментальных исследований необходимо построить рабочие характеристики двигателя

n, М, η, Р1, Ia = f (P2) при U = Uном = пост, Iв = пост.

7. В режиме холостого хода двигателя, т. е. в режиме, когда ток якоря нагрузочного генератора равен нулю, снять регулировочную характеристику n = f (Iв) при U = Uном. Величина тока возбуждения изменяется с помощью регулировочного реостата в цепи возбуждения исследуемого двигателя постоянного тока. При выполнении опыта частоту вращения якоря двигателя можно увеличивать до (1,2–

1,3) nн.

Данные опыта занести в табл. 2.

Контрольные вопросы

1.Устройство, основные элементы конструкции ДПТ и их назначение.

2.Назначение и принцип работы двигателей постоянного тока.

3.Реакция якоря МПТ. Влияние реакции якоря на вид исследуемых в работе характеристик ДПТ.

4.Схемы возбуждения двигателей постоянного тока.

106

 5. Особенности реостатного пуска ДПТ с параллельным возбуждением. Показать необходимость включения пускового реостата.

 6. Требования к цепи возбуждения ДПТ с параллельным возбуждением.

 7. Как изменить направление вращения ДПТ?

 8. Регулирование частоты вращения ДПТ с параллельным возбуждением.

 9. Объяснить вид скоростной характеристики ДПТ с параллельным возбуждением с учетом влияния реакции якоря.

10.Объяснить вид рабочих характеристик ДПТ с параллельным возбуждением.

4.5. Лабораторная работа 9. Исследование двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением

Цель работы

Ознакомиться с назначением, конструкцией, особенностями электромагнитных процессов, принципом работы и режимом пуска двигателя постоянного тока (ДПТ). Экспериментально и аналитически исследовать рабочие характеристики ДПТ с последовательным возбуждением.

Объект и средства исследования

В работе исследуется двигатель постоянного тока (ДПТ) с последовательным возбуждением. Момент сопротивления на валу двигателя создается нагрузочным генератором – генератором постоянного тока (ГПТ) с независимым возбуждением.

Электрическая схема ДПТ с последовательным возбуждением и нагрузочного ГПТ приведена на рис. 4.22.

Номинальные данные исследуемого ДПТ и нагрузочного ГПТ приведены на стенде.

Для измерения частоты вращения якоря двигателя применяется тахометр ТМЗ-1П.

Слева на стенде расположен привод пускового реостата. Пусковой реостат предназначен для ограничения пускового тока и состоит из секций сопротивлений, отключаемых вручную при повороте подвижного контакта.

107

Методические рекомендации к выполнению рабочего задания

иобработке результатов эксперимента

1.Ознакомиться с устройством лабораторного стенда, конструкцией испытуемого ДПТ, записать его номинальные данные и подобрать соответствующие измерительные приборы.

2.Собрать схему ДПТ с последовательным возбуждением и нагрузочного ГПТ с независимым возбуждением.

3.Установить максимальную величину сопротивления пускового сопротивления. Осуществить реостатный пуск ДПТ. Для этого следует рукоятку пускового реостата из положения «max» повернуть в положение «0».

4.Двигатель последовательного возбуждения на холостом ходу идет в разнос, т. е. не может работать без нагрузки на валу. Поэтому якорь нагрузочного генератора должен быть всегда замкнут на сопротивление нагрузки, а обмотка возбуждения подключена к источнику постоянного тока. При пуске двигателя необходимо следить за наличием показаний амперметра в цепи якоря и обмотки возбуждения генератора.

5.Полное поле возбуждения двигателя имеет место при отключении сопротивления, шунтирующего обмотку возбуждения. Следовательно, ток в шунтирующем обмотку возбуждения сопротивлении Iш = 0.

6.Ступенчато изменяя сопротивление Rнагр в цепи якоря генератора, нагрузить ДПТ, следует установить 4–5 таких режимов нагрузки, чтобы ток двигателя возрос равномерными ступенями от величины

Ia = Iаmin, соответствующего режиму минимальной нагрузки, до величины тока Ia = Ia н при номинальной нагрузке на валу двигателя.

Результаты измерений занести в табл. 1

Таблица 1

109

Расчетные величины определяются по формулам:

По результатам экспериментальных исследований при полном поле необходимо построить рабочие характеристики двигателя

n, М, η, Р1, Ia = f (P2) при U = Uном = пост.

7. Ослабление поля в двигателе осуществляется шунтированием обмотки возбуждения сопротивлением Rш. Изменяя сопротивление Rш, установить ток в шунте Iш ~ (0,1–0,15 Iан).

Методика снятия рабочих характеристик при ослабленном поле такая же, как и при полном поле. Результаты экспериментов занести в табл.1. По результатам экспериментальных исследований при полном и ослабленном поле необходимо построить механические характеристики двигателя, т. е. зависимости n = f (М2).

Контрольные вопросы

 1. Устройство, основные элементы конструкции ДПТ и их назначение.

 2. Назначение и принцип работы двигателей постоянного тока.

 3. Реакция якоря МПТ. Влияние реакции якоря на вид исследуемых в работе характеристик ДПТ.

 4. Схемы возбуждения двигателей постоянного тока.

 5. Особенности реостатного пуска ДПТ с последовательным возбуждением. Показать необходимость включения пускового реостата.

 6. Как изменить направление вращения ДПТ? Объяснить вид рабочих характеристик ДПТ с последовательным возбуждением. Влияние реакции якоря на вид скоростной характеристики.

 7. Почему двигатель последовательного возбуждения не может работать в режиме холостого хода?

 8. Способы регулирования частоты вращения двигателя последовательного возбуждения.

 9. Объяснить вид скоростной характеристики ДПТ последовательного возбуждения с учетом влияния реакции якоря.

10.Объяснить вид рабочих характеристик ДПТ последовательного возбуждения.

110