2. Экспериментальное исследование

   1. В соответствии с составленной принципиальной схемой выберите необходимые элементы схемы и электроизмерительные приборы. Определите пределы измерения и цену делений приборов, место их подключения, зажимы источника, приемника. Определите, сколько проводников требуется для сборки схемы.

   2. Сборку схемы электрической цепи рекомендуется начинать с основной (токовой) части цепи, а затем подключать параллельные цепи (вольтметры).

   3. Подготовьте двигатель постоянного тока к пуску, для чего:

– пусковым реостатом (R2) установите максимальное сопротивление в цепи якоря (движок реостата в крайнем нижнем положение);

– нагрузочным реостатом (R1) установите минимальное сопротивление в цепи обмотки возбуждения (движок реостата в крайнем верхнем положение).

4. Подайте питание на зажимы двигателя постоянного тока. Если якорь двигателя вращается в нужную сторону, то по мере уменьшения пускового тока постепенно сопротивление пускового реостата (R2) уменьшайте до нуля.

5. Выполните реверс двигателя постоянного тока, для чего:

– уменьшив напряжение на зажимах якоря двигателя постоянного тока, остановите его, затем снимите питание со схемы;

– измените, полярность напряжения подводимого к зажимам якоря и осуществите пуск двигателя (смотри п.2.3 – 2.4), убедитесь, что якорь двигателя вращается в обратную сторону.

6. Определите положение геометрической нейтрали, для чего:

– запустите двигатель постоянного тока (смотри п.2.3 – 2.4);

– нагрузите двигатель, включив выключатель S1 в цепи управления генератором, при этом ток якоря равен половине номинального значения (I = 0,5I_Н), замерьте скорость вращения вала двигателя;

– остановите двигатель и измените, полярность напряжения подводимого к зажимам якоря (смотри п.2.5);

– запустите двигатель постоянного ток и нагрузите его, чтобы ток якоря равен половине номинального значения (I = 0,5I_Н), замерьте скорость вращения вала;

– сравните полученные результаты и сделайте вывод о положении геометрической нейтрали.

Примечание. 1. Если скорости равны (n_пр = n_обр) при том же токе в цепи якоря, то щетки расположены на геометрической нейтрали.

2. Если скорость увеличивается (n_пр < n_обр) при том же токе в цепи якоря, то щетки сдвинуты с геометрической нейтрали против направления вращения.

3. Если скорость уменьшается (n_пр > n_обр) при том же токе в цепи якоря, то щетки сдвинуты с геометрической нейтрали по направлению вращения.

7. Получите скоростную характеристику двигатель постоянного тока – зависимость скорости вращения от тока якоря, при постоянных напряжении на зажимах двигателя и токе в цепи возбуждения (n = f (I), U = const, I_B = const), для чего:

– запустите двигатель в режиме холостого хода, установить номинальное напряжение на его зажимах при помощи реостата R2 и поддерживайте постоянным в течение всего опыта;

– реостатом в цепи возбуждения (R1) установите заданное значение тока возбуждения I_B и поддерживайте постоянным в течение всего опыта, измерьте значение скорости и тока в цепи якоря; это будет первой точкой характеристики, значения запишите в таблицу 10.1;

– нагрузочным генератором, путем включения S1и S2, постепенно нагружайте двигатель, запишите значения скорости и тока в цепи якоря для каждой нагрузки в таблицу 10.1;

– такой же опыт проведите при другом значении тока в цепи возбуждения, данные опыта занесите в таблицу 10.1.

Таблица 10.1.

скоростная характеристика n = f (I), при U = const, IB = const
IB1=__А	І, А
	n, об/мин
IB2=__А	І, А
	n, об/мин

2. Обработка результатов, выводы

1. По результатам опытов постройте скоростные характеристики n₁ = f (I) при I_B1, n₂ = f (I) при I_B2 в одной координатной плоскости.

2. По графику определите, как меняется скорость вращения при заданном значении тока в цепи якоря и различных значениях тока возбуждения.

4. Обработка результатов, выводы

   1. Сформулируйте выводы по лабораторной работе.

5. Содержание отчета

   1. Наименование лабораторной работы.

   2. Учебная цель лабораторной работы.

   3. Схема электрическая принципиальная экспериментальной установки.

   4. Экспериментальные данные таблица 10.1.

   5. График скоростной характеристики.

   6. Выводы.

6. Контрольные вопросы

1. Устройство и принцип действия двигателя постоянного тока (ДПТ).

2. Условия самовозбуждения ДПТ параллельного возбуждения.

3. Составьте расчетную схему ДПТ параллельного возбуждения.

4. Записать уравнение равновесия для якорной цепи.

5. Пояснить, как запустить ДПТ, используя уравнение равновесия и принципиальную схему.

6. Какие существуют способы пуска ДПТ?

7. Записать уравнение э.д.с.?

8. Почему в начальный момент пуска э.д.с. равняется нулю?

9. Поясните назначение реостата в цепи возбуждения в режиме пуска.

10. Поясните, почему в момент пуска сопротивление в цепи возбуждения минимальное?

11. Как изменится скорость вращения якоря ДПТ при сдвиге щеток с геометрической нейтрали?

12. Как провести реверс ДПТ?

13. Что понимается под скоростной характеристикой ДПТ?

14. Условие получения естественной скоростной характеристики ДПТ.

15. Поясните методику получения скоростной характеристики опытным путем.

Литература для самоподготовки

1. Вольдек А.И. Электрические машины. Учебник.– 3-е изд., перераб./ А.И. Вольдек.– Л.:Энергия, 1978. С.178 –192.

2. Мезин Е.К. Судовые элекрические машины. Учебник. / Е.К. Мезин. – Л.: Судостроение, 1985. С. 56 – 66.

3. Николаев С.А. Руководство к лабораторным работам по электрическим машинам. Изд. 2-е, переабот. И доп. / С.А. Николаев. – М. Энергия, 1996. С. 16 – 33.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 11

«Испытание двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением», часть 2

Цель работы: экспериментально получить регулировочные характеристики.

Программа работы

• Уяснить цель работы.

• Выполнить задания для домашней подготовки.

• Выполнить экспериментальные исследования.

• Обработать результаты экспериментальных исследований, сделать вывод.

• Составить отчет.

• Ответить на контрольные вопросы.

• Защитить отчет.

1. Задание для домашней подготовки

1. Во время домашней подготовки уяснить цель лабораторной работы, изучить теоретический материал по теме «Двигатели постоянного тока» [1, 2, 3]. Составить схему электрическую принципиальную исследуемой цепи, подготовить таблицы для записи показаний приборов, подготовиться к ответам на контрольные вопросы.

2. Составьте схему электрическую принципиальную.

Описание схемы электрической принципиальной.

Экспериментальная установка состоит из: двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением (М); нагрузочного реостата (R1), включенного последовательно в цепь обмотки возбуждения (ОВ); нагрузочного реостата (R2), который подключается в цепь якоря. Для измерения силы электрического тока в цепи обмотки возбуждения предусмотрен амперметр (рА1); для измерения силы электрического тока в якорной цепи предусмотрен амперметр (рА2). Для измерения напряжения на зажимах обмотки возбуждения предусмотрен вольтметр PV1. Для измерения напряжения на зажимах двигателя предусмотрен вольтметр PV2. Включение двигателя постоянного тока предусмотрено с помощью однополюсного выключателя (SA). Генератор постоянного тока (G) служит для нагрузки двигателя. Нагрузка осуществляется реостатами (R3, R4) путем замыкания однополюсных выключателей (S1, S2). Для измерения скорости вращения вала двигателя предусмотрено измерительный преобразователь BR и вольтметр (PV3). Схема электрическая принципиальная представлена на рисунке 11.1.

Рисунок 11.1 – Схема электрическая принципиальная экспериментальной установки.