4 Аналіз результатів лабораторної роботи

При аналізі результатів роботи порівнюють номінальні значен­ня параметрів, які отримані в електронному варіанті колової діаграми з паспортними даними двигуна.

5 ЗМІСТ ЗВІТУ

51 Привести паспортні дані трансформатора.

5.2 Привести таблицю з результатами вимірювань.

5.3 Привести розрахунки дослідів неробочого ходу і короткого замикання в електронній таблиці - папці”н.х і к.з” файлу ”Зовн. характеристика двигуна”.

5.4 Привести розрахунки втрат в електродвигуні і побудову його зовнішніх характеристик - папці”Зовн. характеристики” файлу ”Зовн. Характеристика двигуна”.

6 Контрольні запитання

6.1. В чому особливість асинхронних двигунів з фазним ротором?

6.2. Який порядок дій при запуску двигуна з фазним ротором?

6.3. Як провести досліди х.х. і к.з.?

6.4. Які параметри двигуна необхідно для побудови спрощеної колової діаграми, визначають із дослідів х.х. і к.з. ?

6.5. Поясніть порядок побудови спрощеної колової діаграми?

6.6. Чому дорівнює корисна потужність АД в режимах його роботи, яка відповідає точкам Н і К на коловій діаграмі?

6.7. Як визначити по коловій діаграмі активну і реактивну складові струму статора?

6.8. Що таке перевантажувальна здатність АД і як її визначити по коловій діаграмі?

Таблиця 4.1 – Дані вимірювань даслідів неробочого ходу і короткого замикання.

№	Дослід н.х.			Дослід к.з.
	U	I	P	U	I	P
	В	А	Вт	В	А	Вт
1
2

Лабораторна робота №5 дослідження універсального електродвигуна послідовного збудження

Мета роботи: Вивчити конструкцію і схеми вмикання універсального електродвигуна в мережу постійного і змінного струму.

1 Основні теоретичні положення

Універсальний колекторний двигун (УКД) - це електрична машина, яка служить для перетворення підведеної до неї електроенергії постійного або змінного струму в механічну енергію, що передається через вал робочому механізму.

Ці двигуни застосовують для приводу різних малопотужних пристроїв і дозволяють, при необхідності, здійснити широке і плавне регулювання швидкості обертання.

До УКД відносяться електродвигуни серії УМТ, МУН-100/80 і УЛ потужністю 5-270 Вт при 1800-8000 об/хв, які мають приблизно однакові властивості і робочі характеристики при живленні як від постійного, так і від змінного струму промислової частоти.

УКД мають таку ж будову, як і звичайні машини постійного струму, з тією лиш різницею, що в них магнітна система збудження, для зменшення втрат, збирається з листової електротехнічної сталі. На двох явних полюсах статора УКД розміщено по дві самостійні обмотки, які з'єднані послідовно з обмоткою якоря електродвигуна (рис. 14.1).

Електродвигуни серії УМТ і МУН-100/80 вмикають в однофазну мережу затискачами 0 і ~, в результаті чого в роботі приймають участь тільки дві обмотки збудження К₁, які виконані на різних полюсах.

Для вмикання цих двигунів в мережу постійного струму використовуються затискачі 0 і ~, що забезпечуює введення в робоче коло машини ще двох інших обмоток К₂.

Електродвигуни серії УЛ мають на полюсах тільки дві обмотки збудження з відгалуженнями, тому, на зовні виходять чотири виводи, два з яких призначені для вмикання в мережу змінного струму, а інші - в мережу постійного струму.

Переважно обмотки збудження з'єднані послідовно з обмоткою якоря всередині машини. Але у деяких двигунів серії УЛ виводи якоря Я₁ і Я₂ виведені назовні, що дозволяє змінювати положення провідників, які підходять до них, для зміни напряму обертання якоря.

Описані схеми вмикання УКД дозволяють використовувати одну і ту ж машину на звичайні стандартні напруги постійного і змінного струму, наприклад 110/127 В або 220/220 В, де напруги, які вказані в чисельнику, відповідають постійному, а в знаменнику - змінному струму.

Якір УКД подібний якорю машин постійного струму і він має нормальну якірну обмотку і колектор.

Швидкість обертання УКД

(5.1)

де C - сталий коефіцієнт для даної машини;

U - напруга, яка підведена до електродвигуна;

Ф_т - максимальне значення магнітного потоку.

З виразу (5.1) видно, що зміною підведеної напруги можна в широких межах змінювати швидкість обертання якоря двигуна.

Збільшення навантаження на двигун приводить до збільшення струму, що споживається ним, а разом з цим і магнітного потоку, в результаті чого швидкість обертання буде різко падати, що є характерним для всіх електродвигунів послідовного збудження.

При неробочому ході швидкість обертання п_x зросте в 2,5...4 рази по відношенню до номінальної п_ном, тобто

(5.2)

а іноді і вище, і обмежена значними механічними втратами, які мають місце у більшості універсальних електродвигунів.

Рисунок 5.1 - Схема з'єднання обмоток універсального електродвигуна

1- при номінальній напрузі;

2- при пониженій напрузі

Рисунок 5.2 - Швидкісні характеристики універсального електродвигуна при різних напругах.

Режим неробочому ходу допустимий для двигунів серії УМТ і МУН-100/80, а що стосується машин серії УЛ, то їх не слід розвантажувати нижче 25% величини номінального моменту з умов механічної міцності якоря.

На рис. 5.2 наведені швидкісні характеристики п=ƒ(I) при U=const універсального електродвигуна при живленні його постійним і змінним струмами.

Механічні характеристики, які показують залежність зміни швидкості обертання двигуна від моменту на валу, тобто п=ƒ(M) при U=const, в універсальних електродвигунах виявляються всеж відмінними при живленні змінним і постійним струмами.

Це пояснюється тим, що при живленні змінним струмом створюється значне індуктивне падіння напруги і, крім того, при малих швидкостях обертання виникає велике зміщення по фазі між напругою і струмом, внаслідок чого обертаючий момент М різко падає.

Чим вище швидкість обертання, тим досконаліша універсальність електродвигуна, тобто тим ближче розміщуються його механічні характеристики п=ƒ(M) при U=const при живленні як постійним, так і змінним струмами.

Коефіцієнт потужності при роботі УКД від мережі змінного струму

cos φ=P/U·І, (5.3)

де Р - потужність, яка споживається УКД, Вт;

U- напруга мережі, В;

I- струм, який споживає двигун, А.