Послідовність виконання роботи

1. Ознайомитись з електричними машинами, які входять в електричну схему на рис. 5.1 та 5.2.

2. Вибрати відповідну апаратуру, елементи керування, електричні машини.

3. Зібрати електричну схему динамічного гальмування двигуна постійного струму паралельного збудження у функції часу рис. 5.1.

4. Зібрати електричну схему динамічного гальмування двигуна постійного струму паралельного збудження у функції ЕРС рис. 5.2.

5. Представити складені схеми для перевірки викладачеві.

6. Перевірити роботу схеми.

7. Зняти осцилограми швидкості та струму при різних значеннях опорів, різних витримках часу.

8. Скласти звіт.

9. Захистити лабораторну роботу.

Зміст звіту

1. Номер роботи.

2. Тему роботи.

3. Мету роботи.

4. Послідовність виконання роботи.

5. Короткий опис загальних відомостей.

6. Зобразити схеми.

7. Зобразити отримані осцилограми.

8. Висновки по роботі.

Питання для самоконтролю

1. Які Ви знаєте типи гальмування ДПС паралельного збудження?

2. Поясність принцип дії принципіальної електричної схеми динамічного гальмування двигуна постійного струму паралельного збудження у функції часу.

3. Поясність принцип дії принципіальної електричної схеми динамічного гальмування двигуна постійного струму паралельного збудження у функції ЕРС.

4. Яку функцію виконують магнітні пускачі КМ1 та КМ2 в схемах керування?

Лабораторна робота №6

ДОСЛІДЖЕННЯ МЕХАНІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИГУНА ПОСТІЙНОГО СТРУМУ ПАРАЛЕЛЬНОГО ЗБУДЖЕННЯ

Мета роботи

Експериментальне дослідження характеристик машини постійного струму паралельного збудження в режимі двигуна та гальмівних режимах.

Тривалість заняття

Тривалість лабораторної роботи 4 години.

Обладнання, матеріали та інструменти

Електродвигуни постійного струму, асинхронний двигун, кнопки керування, магнітні пускачі, контактори, провідники, реостати, вимірювальні прилади, автоматичний вимикач, тахогенератор.

Місце проведення заняття

Лабораторна робота проводиться в лабораторії електроприводу 7м^а.

Загальні відомості

Аналітична залежність швидкості обертання від електромагнітного моментуМдвигуна постійного струму паралельного збудження визначається за рівнянням:

,

де, R_як = R_я + R_дп + R_щ + R_д- опір якірного кола, який складається з суми таких опорів, а саме: опору обмотки якоря, додаткових полюсів, щіткових контактів і зовнішнього додаткового опору /Ом/.

Розрізняють природні та штучні механічні характеристики. Природна характеристика двигуна показує залежність =f(M), коли номінальні значення напруги, магнітного потоку і відсутній додатковий опір в колі якоря.

Штучна механічна характеристика – це залежність =f(M), коли двигун живиться від мережі з напругою, відмінною від номінальної; наявний додатковий опір в колі якоря або обмотці збудження.

В усталеному режимі електромагнітний момент, визначається рівнянням

М=М_в+М_о ,

де М_в– момент, який діє на валі двигуна;

М_о= М_тр+ М_вен+ М_ст– момент неробочого ходу, який визначається: наявністю тертя в підшипниках, вентиляційними втратами і втратами в стальному магнітопроводі.

Знаки у рівнянні визначаються режимом роботи електричної машини.

Момент М₀залежить від швидкості обертання двигуна, а тому для визначенняп=f(M_в)необхідно мати експериментальну кривуп=f(М_о).

Залежно від режиму роботи машини =f(M_о)визначається додаванням або відніманням характеристик=f(M)і=f(M_о).

Запуск системи генератор-двигун відбувається у такій послідовності. Автоматичним вимикачем QF1 подається напруга на обмотки збудження генератора та навантажувального двигуна, вимикачемQF2вмикається асинхронний двигунМв мережу, але рубильникSв якірному колі генератордвигун (Г-Д)розімкнутий. Далі виконується запуск досліджуваного двигунаDDдо номінальної швидкості обертання. РубильникSможна вмикати лише тоді, коли сумаерсв якірному коліГ-Дбуде дорівнювати нулю (показV0дорівнює нулю).

Дослід найзручніше виконувати в такій послідовності. Зменшуючи струм збудження машини GNі збільшуючи струм збудження машиниDN, завантажуємо дослідний двигунDDдо/1.51.7/І_н.Струм навантаження контролюємо за допомогою амперметраА1. Далі збільшуючи струм збудження машиниDN, знаходимо ще декілька точок для режиму двигуна. Щоб одержати характеристику=f(I),необхідно для кожного значення частоти обертання двигуна робити відлік показу вольтметраV1і амперметраА1.

Частоту обертання двигуна вимірюємо за допомогою тахогенератора TGі вольтметраV2.

Далі зменшуючи збудження машини DN,дослідний двигунDDпереводиться в генераторний режим, про що свідчить зміна струму в якірному колі двигунаDD(амперметрА1). Під час роботи двигуна на штучній характеристиціФ=0,6Ф_нслід обмежитись лише роботою машини в режимі двигуна.

При роботі двигуна з додатковим опором у колі якоря можна зняти характеристику в режимі противмикання. Для цього необхідно спочатку зменшити струм збудження машини GNдо мінімуму, а потім змінити потенціометромПнапрям струму в обмотці збудженняОЗ GN. ДвигунDDзмінить свій напрям обертання і буде працювати в режимі противмикання.

Для зняття механічних характеристик, у режимі динамічного гальмування необхідно при швидкості обертання DD=0увімкнути магнітний пускачKM1, тоді якір двигунаDDвід’єднається від мережі живлення і замкнеться на гальмівний опірR_д. Швидкість обертання двигунаDDприR_д=constрегулюється за допомогою машиниDN.

Результати вимірювань і розрахункові дані записати в табл. 6.1.

Таблиця 6.1

Експериментальні дані

Режим роботи роботи

Результати спостережень

Розрахункові значення

Примітка

n

I1

U1



Р1

РМ

РЩ

РД

Р1

Р

М

об/хв

А

В

рад/с

Вт

Вт

Вт

Вт

Вт

Вт

Нм

Схема експериментальної установки показана на рис. 6.1

Дослідний двигун DDі його обмотка збудженняОЗ DD під’єднанні до мережі за допомогою автоматаQF1. Струм у колі обмотки збудження може регулюватися за допомогою опоруR₁і контролюється амперметромА3. За допомогою магнітних пускачівКМ1 і КМ2можна увімкнути якір двигуна або в мережу, або на опір. Для визначення значення струму та напруги якоря служатьА1і вольтметрV1. Навантаження на валі двигуна в даній установці виконується навантажувальною системоюГ-Д.

У табл. 6.1. фізичні величини визначаються:

Р₁=U₁I_я -потужність, яку споживає електродвигун із мережі живлення;

Р_М=I_я²R_я -втрати потужності в мідній обмотці якоря;

Р_Щ=2U_ЩI_я- втрати потужності на щітках;

U_Щ=0,5 В -спад напруги в перехідному опорі між щітками і колектором;

Р_Д=0.005Р₁ -додаткові втрати потужності;

Р₁= Р_М+ Р_Щ+ Р_Д - сумарні втрати потужності;

Р=Р₁-Р₁ - електромагнітна потужність;

R_я=0,69 Ом - опір якірної обмотки;

М=Р/ - електромагнітний момент двигуна.