Лабораторная работа № 10 Тема: «Исследование регулировочных характеристик электродвигателя постоянного тока параллельного возбуждения»

ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

Ознакомиться со способами пуска двигателя постоянного тока параллельного возбуждения, исследовать регулировочные свойства двигателя.

ПРОГРАММА РАБОТЫ.

1. Изучить схему для экспериментального исследования электродвигателя постоянного тока параллельного возбуждения (ДПТ ПВ), состав и назначение модулей, используемых в работе.

2. Собрать схему для экспериментального исследования ДПТ ПВ. Провести пробное включение.

3. Снять регулировочные характеристики двигателя при изменении напряжения, подводимого к зажимам двигателя.

4. Снять регулировочные характеристики двигателя посредством ослабления магнитного потока.

5. Ответить на контрольные вопросы и написать вывод по работе.

ПОЯСНЕНИЯ К РАБОТЕ

1.В лабораторной работе используются следующие модули:

- модуль питания стенда (МПС);

- модуль питания (МП);

- модуль автотрансформатора (ЛАТР);

- силовой модуль (СМ);

- модуль измерителя мощности (МИМ);

- модуль добавочных сопротивлений №2 (МДС1);

- модуль добавочных сопротивлений №2 (МДС2);

- модуль ввода/вывода (МВВ).

2. Перед проведением лабораторной работы необходимо привести модули в исходное состояние:

- переключатель SА1 модуля ЛАТР установить в нижнее положение, ручку автотрансформатора установить в крайнее левое положение;

- переключатель SА1 МДС1 установить в положение « »;

- переключатель SА2 МДС2 установить в положение «0»;

Исследуемая асинхронная машина входит в состав электромашинного агрегата, включающего в себя собственно исследуемый двигатель М1, нагрузочный генератор – машину постоянного тока –М2 и импульсный датчик скорости М3.

3. Для проведения данной работы на персональном компьютере должно быть загружено ПО Labdrive и выбрана соответствующая лабораторная работа.

Таблица 10.1. Паспортные и расчетные данные машины постоянного тока.

Наименование параметра	Значение
Тип	ПЛ-072
Мощность, кВт	180
Номинальное напряжение питания обмотки якоря, В	220
Номинальное напряжение питания обмотки возбуждения, В	200
Номинальная частота вращения, об/мин	1500
Номинальный ток якоря, А	1,3
Коэффициент полезного действия	0,63
Масса, кг	7,65
Сопротивление обмотки якоря R я,20С (расчетное значение), Ом	17,5
Сопротивление обмотки возбуждения R ов,20С (расчетное значение), Ом	820
Механические потери, Рмех, ДПТ, Вт	15

ХОД ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ:

РЕГУЛИРОВОЧНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГАТЕЛЯ ПРИ ИЗМЕНЕНИИ НАПРЯЖЕНИЯ, ПОДВОДИМОГО К ЗАЖИМАМ ДВИГАТЕЛЯ

1.1 Схема для снятия регулировочных характеристик двигателя постоянного тока параллельного возбуждения, представлена на рис 10.1

Частота вращения двигателей постоянного тока определяется выражением

1.2 Снятие регулировочных характеристик при изменении напряжения, подводимого к зажимам двигателя, проводится в следующей последовательности:

- включить автоматы QF1 и QF2 модулей МПС и МП соответственно;

- переключатель SA1 модуля автотрансформатора перевести в верхнее положение;

- ручкой автотрансформатора установить номинальное напряжение U_я =U_н =220 В, произвести первое измерение;

- изменением положения переключателя SA1 модуля МДС1нагружают ДПТ до тех пор, пока ток якоря ДПТ не достигнет примерно значений I_Я 0,5I_ЯН и это положение переключателя оставляют неизменным, что соответствует М₂ соnst.

- изменять положение ручки автотрансформатора таким образом, чтобы напряжение на зажимах цепи якоря U_Я уменьшалось примерно до 0,5 U_ЯН .

Данные опыта занести в таблицу 10.2

Данные опыта

Расчетные данные

Uя, В

Iя, А

n, об/мин

рад/ сек

iв, А

Ря, Вт

Вт

Р1, Вт

См

М, Нм

Iяо, А

Мо, Нм

М2, Нм

Р2, Вт

, %

После проведения опыта ручку автотрансформатора вывести против часовой стрелки, переключатель SA1 модуля ЛАТР перевести в нижнее положение, отключить автоматы QF2, QF1.

РАСЧЕТНЫЕ ДАННЫЕ.

1Частота вращения электродвигателя, рад/с

(10.1)

n –скорость ДПТ ПВ (таблица 10.2)

2. Ток возбуждения ДПТ, А

(10.2)

r_в – сопротивление обмотки возбуждения (таблица 10.2)

3. Мощность подводимая к якорю двигателя, Вт

(10.3)

4.Электрические потери в цепи возбуждения, Вт

( 10.4)

5.Мощность, подводимая к двигателя, Вт

(10.5)

6.Электромагнитный момент, Нм

(10.6)

7. Момент холостого хода двигателя, пропорциональный механическим потерям и потерям в стали, Нм

(10.7)

где I_ЯН принимаем в зависимости от угловой частоты вращения двигателя

8.Полезный момент на валу двигателя, Вт

(10.8)

9.Коэффициент полезного действия, %

(10.9)

РЕГУЛИРОВОЧНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГАТЕЛЯ ПОСРЕДСТВОМ ОСЛАБЛЕНИЯ МАГНИТНОГО ПОТОКА

Частота вращения двигателей постоянного тока определяется выражением

1.2 Снятие регулировочных характеристик посредством ослабления магнитного потока осуществляется при отсутствии добавочного сопротивления в цепи якоря и постоянном напряжении на зажимах двигателя: U_я=соnst и R_яд=0

- включить автоматы QF1 и QF2 модулей МПС и МП соответственно;

- переключатель SA1 модуля автотрансформатора перевести в верхнее положение;

- ручкой автотрансформатора установить номинальное напряжение U_я =U_н =220 В, произвести первое измерение;

- изменением положения переключателя SA1 модуля МДС1нагружают ДПТ до тех пор, пока ток якоря ДПТ не достигнет примерно значений I_Я 0,5I_ЯН и это положение переключателя оставляют неизменным, что соответствует М₂ соnst.

- переключателем SA2 модуля МДС№2 вводить сопротивление в цепь возбуждения, тем самым ослабляя магнитный поток. Частота вращения не должна превышать 2000 об/мин.Полученные данные занести в таблицу 10.4

Данные опыта занести в таблицу 10.4

Данные опыта

Расчетные данные

Uя, В

Iя, А

n, об/мин

рад/ сек

iв, А

Ря, Вт

Вт

Р1, Вт

См

М, Нм

Iяо, А

Мо, Нм

М2, Нм

Р2, Вт

, %

После проведения опыта ручку автотрансформатора вывести против часовой стрелки, переключатель SA1 модуля ЛАТР перевести в нижнее положение, отключить автоматы QF2, QF1.

РАСЧЕТНЫЕ ДАННЫЕ.

10.Частота вращения электродвигателя, рад/с

(10.10)

n –скорость ДПТ ПВ (таблица 10.2)

11. Ток возбуждения ДПТ, А

(10.11)

r_в – сопротивление обмотки возбуждения (таблица 10.2)

12. Мощность подводимая к якорю двигателя, Вт

(10.12)

13.Электрические потери в цепи возбуждения, Вт

( 10.13)

14.Мощность, подводимая к двигателя, Вт

(10.14)

15.Электромагнитный момент, Нм

(10.15)

16. Момент холостого хода двигателя, пропорциональный механическим потерям и потерям в стали, Нм

(10.16)

где I_ЯН принимаем в зависимости от угловой частоты вращения двигателя

17.Полезный момент на валу двигателя, Вт

(10.17)

18.Коэффициент полезного действия, %

(10.18)

По данным таблицы 10.3 построить зависимости n = (U_я) и = (U_я) и по данным таблицы 10.4 построить зависимости n = (I_в) и = (I_в)

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Каково влияние напряжения в цепи якоря на вид механических характеристик двигателя постоянного тока?

2.Каковы достоинства и недостатки регулирования частоты вращения ослаблением магнитного потока?

3.Чем ограничивается наибольшая частота вращения двигателя?

Вывод:_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________