11873

Исследование электродвигателя постоянного тока параллельного возбуждения

Лабораторная работа

Энергетика

Цель работы Ознакомиться со способами пуска двигателя постоянного тока параллельного возбуждения исследовать механические рабочие и регулировочные свойства двигателя. Программа работы Изучить схему для экспериментального исследования э

Русский

2013-04-14

181.5 KB

34 чел.

  1.  Цель работы
    1.  Ознакомиться со способами пуска двигателя постоянного тока параллельного возбуждения, исследовать механические, рабочие и регулировочные свойства двигателя.
  2.  Программа работы
    1.  Изучить схему для экспериментального исследования электродвигателя постоянного тока параллельного возбуждения (в дальнейшем изложении ДПТПВ), состав и назначение модулей, используемых в работе
    2.  Собрать схему для экспериментального исследования ДПТПВ. Провести пробное включение
    3.  Снять естественную механическую характеристику. Снять искусственную механическую характеристику при введении сопротивления в цепь якоря. Снять искусственную механическую характеристику при ослаблении магнитного потока
    4.  Снять рабочие характеристики ДПТПВ. Снять регулировочные характеристики двигателя при изменении напряжения, подводимого к зажимам двигателя. Снять регулировочные характеристики двигателя посредством ослабления магнитного потока
    5.  Провести обработку экспериментальных данных, составить отчет и сделать заключение по работе
  3.  Приборы и оборудование

В лабораторной работе используются следующие модули:

  •  модуль питания стенда (МПС);
  •  модуль питания (МП);
  •  модуль автотрансформатора (ЛАТР);
  •  силовой модуль (СМ);
  •  модуль добавочных сопротивлений №1 (МДС1);
  •  модуль добавочных сопротивлений №2 (МДС2);
  •  модуль ввода/вывода (МВВ).
  1.  Порядок выполнения работы
    1.  Перед проведением лабораторной работы необходимо привести модули в исходное состояние. Для проведения работы на персональном компьютере должно быть загружено ПО Labdrive и выбрана соответствующая лабораторная работа.
    2.  Естественная механическая характеристика ДПТПВ

Схема для снятия естественной механической характеристики двигателя постоянного тока параллельного возбуждения, представлена на рисунке 1.


Рисунок 1 – Схема для снятия естественной механической характеристики.

Опыт 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 UЯ = UH = 220 В, произвести первое измерение;
  •  переключателем SA1 модуля МДС1 вводить сопротивления, тем самым нагружая ДПТ до тех пор, пока ток якоря не достигнет 1,5IЯН. Данные занести в таблицу 1.

Таблица 1 – данные опыта

n, об/мин

IЯ, А

UЯ, В

, рад/с

kФ, В∙с/рад

Расчетные данные.

Ток, протекающий по обмотке возбуждения, А: ,

где  – напряжение, подаваемое на обмотку возбуждения, В;

сопротивление обмотки возбуждения (Приложение Б), Ом.

Момент, развиваемый электродвигателем, Н∙м: , ,

где  – частота вращения электродвигателя, рад/с.

  1.  Искусственная механическая характеристика ДПТПВ при введении сопротивления в цепь якоря

Схема для снятия искусственной механической характеристики двигателя постоянного тока параллельного возбуждения, представлена на рисунке 1.

Опыт проводится в следующей последовательности:

  •  включить автоматы QF1 и QF2 модулей МПС и МП соответственно;
  •  переключатель SA1 модуля ЛАТР перевести в верхнее положение;
  •  ручкой автотрансформатора установить номинальное напряжение UЯ = UH = 220 В;
  •  переключатель SA1 модуля МДС2 установить в положение отличное от нуля, произвести первое измерение;
  •  переключателем SA1 модуля МДС1 вводить сопротивления, тем самым, нагружая ДПТ до тех пор, пока ток якоря не достигнет 1,5IЯН.
  •  Данные занести в таблицу 2.

Таблица 2 – данные опыта

RДЯ =

n, об/мин

IЯ, А

UЯ, В

, рад/с

kФ, В∙с/рад

  1.  Искусственная механическая характеристика ДПТПВ при ослаблении магнитного потока

Опыт проводится в следующей последовательности:

  •  включить автоматы QF1 и QF2 модулей МПС и МП соответственно;
  •  переключатель SA1 модуля ЛАТР перевести в верхнее положение;
  •  ручкой автотрансформатора установить номинальное напряжение UЯ = UH = 220 В;
  •  переключатель SA2 модуля МДС2 установить в положение отличное от нуля, произвести первое измерение;
  •  переключателем SA1 модуля МДС1 вводить сопротивления, тем самым, нагружая ДПТ до тех пор, пока ток якоря не достигнет 1,5IЯН.
  •  данные опыта занести в таблицу 3.

Таблица 3 – данные опыта

RДВ =

n, об/мин

IЯ = IН, А

  1.  Рабочие характеристики ДПТПВ

Схема для снятия рабочих характеристик двигателя постоянного тока параллельного возбуждения представлена на рисунке 1.

Опыт проводится в следующей последовательности:

  •  включить автоматы QF1, QF2;
  •  включить SA1 модуля автотрансформатора и установить напряжение UЯ = 0,75UЯН и произвести первое измерение;
  •  переключателем SA1 модуля МДС1 вводить сопротивления, тем самым нагружая ДПТ до тех пор, пока ток якоря не достигнет 1,5IЯН.
  •  данные опыта занести в таблицу 4.

Таблица 4 – данные опыта

Данные опыта

Расчетные данные

UЯ

IЯ

n

ω

iВ

РЯ

ΔPЭЛ.В.

Р1

СМ

М

Iа0

М0

М2

Р2

В

A

об/мин

рад/c

A

Вт

Вт

Вт

Н∙м

A

Н∙м

Н∙м

Вт

%

Расчетные данные.

Мощность, подводимая к якорю двигателя, Вт: .

Электрические потери в цепи возбуждения, Вт: ,

где  – ток возбуждения ДПТ, А: ,

где  – сопротивление обмотки возбуждения (Приложение Б).

Мощность, подводимая к ДПТ, Вт: ,

Электромагнитный момент, Н∙м: ,

где – принимается в зависимости от угловой частоты вращения (Приложение В).

Момент холостого хода двигателя, пропорциональный механическим потерям и потерям в стали, Н∙м: ,

где – принимается в зависимости от угловой частоты вращения (Приложение В).

Полезный момент на валу ДПТ, Н∙м: .

Полезная мощность на валу двигателя, Вт: .

Коэффициент полезного действия, %: .

По данным таблицы 4 построить рабочие характеристики.

  1.  Регулировочные характеристики двигателя при изменении напряжения, подводимого к зажимам двигателя. Схема для снятия регулировочных характеристик двигателя постоянного тока параллельного возбуждения, представлена на рисунке 1.

Частота вращения двигателей постоянного тока определяется выражением:

.

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

  •  включить автоматы QF1, QF2;
  •  включить SA1 модуля автотрансформатора и установить ручкой напряжение
    UЯ = UЯН;
  •  изменением положения переключателя SA1 МДС1 нагружают ДПТ до тех пор, пока ток якоря ДПТ не достигнет примерно значений IЯ ≈ 0,5IЯН и это положение переключателя оставляют неизменным, что соответствует М2const;
  •  изменять положение ручки автотрансформатора таким образом, чтобы напряжение на зажимах цепи якоря UЯ уменьшалось примерно до 0,5UЯН. Полученные данные занести в таблицу 5.

Таблица 5 – данные опыта

Данные опыта

Расчетные данные

UЯ

IЯ

n

ω

iВ

РЯ

ΔPЭЛ.В.

Р1

СМ

М

Iа0

М0

М2

Р2

В

A

об/мин

рад/c

A

Вт

Вт

Вт

Н∙м

A

Н∙м

Н∙м

Вт

%

Расчетные данные.

Мощность, подводимая к двигателю, Вт: .

По данным таблицы 5 построить зависимости  и .

Снятие регулировочных характеристик посредством ослабления магнитного потока проводится в следующей последовательности:

  •  включить автоматы QF1 и QF2;
  •  включить SA1 модуля автотрансформатора и установить ручкой UЯ = UЯН;
  •  изменением положения переключателя SA1 МДС1 нагружают ДПТ до тех пор, пока ток якоря ДПТ не достигнет примерно значений IЯ ≈ 0,5IЯН и это положение переключателя оставляют неизменным, что соответствует М2const;
  •  переключателем SA2 модуля МДС№2 вводить сопротивление в цепь обмотки
    возбуждения, тем самым ослабляя магнитный поток. Частота вращения не должна превышать
    1800 об/мин. Полученные данные занести в таблицу 6.

Таблица 6 – данные опыта

Данные опыта

Расчетные данные

UЯ

IЯ

n

ω

iВ

РЯ

ΔPЭЛ.В.

Р1

СМ

М

Iа0

М0

М2

Р2

В

A

об/мин

рад/c

A

Вт

Вт

Вт

Н∙м

A

Н∙м

Н∙м

Вт

%

Расчетные данные.

P1 – подводимая мощность к двигателю, Вт: .

По данным таблицы 6 построить зависимости  и .

  1.  Контрольные вопросы
    1.  Как изменить направление вращения ДПТ?
    2.  Почему у ДПТ возрастает ток якоря при увеличении нагрузки на его валу?
    3.  Почему при уменьшении тока возбуждения частота вращения ДПТ возрастает?
    4.  Как должен изменяться ток якоря при уменьшении тока возбуждения и постоянном моменте сопротивления на валу двигателя?
    5.  Как изменится вид механической характеристики двигателя, если ввести в цепь якоря регулировочное сопротивления Rpr?

Вывод:


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

36205. Естественные и искусственные основания зданий (классификация грунтов) 32.5 KB
  Классификация грунтов: Скальные грунты залегают в виде сплошного массива. Эти грунты несжимаемы водоустойчивы и при отсутствии трещин и пустот являются наиболее прочными и надежными основаниями. Менее прочны скальные грунты залегающие в виде трещиноватых слоев образующих подобие сухой кладки. Крупнообломочные грунты это несвязные обломки скальных пород с преобладанием по массе свыше 50 частиц размером более 2мм.
36206. Фундаменты малоэтажных зданий (конструкции, материалы) 188.22 KB
  Фундаменты малоэтажных зданий конструкции материалы Фундамент конструктивный элемент здания воспринимающий нагрузку от наземной части здания и передающий ее на основание. с подушкой3трапецеидальной формы4ступенчатый высота ступени больше или равно 30 см Фундаменты малоэтажных жилых зданий...
36207. Деревянные конструкции. Принцип фахверковой стены. Вопросы ее утепления и облицовки 51 KB
  Фахверковые дома имеют жёсткий несущий каркас из : стоек вертикальных элементов балок горизонтальных элементов раскосов диагональных элементов которые и являются основной отличительной особенностью конструкции фахверка. В основном применяются конструкции позволяющие создать большую площадь остекления что зрительно создает эффект растворения границы интерьера сближая человека с природой. В основном несущие элементы конструкции фахверка покрывают защитным составом позволяющим сохранять древесину сухой трудновоспламеняемой и...
36208. КАМЕННЫЕ КОНСТРУКЦИИ ОДНОСЛОЙНЫЕ И МНОГОСЛОЙНЫЕ КОНСТРУКЦИИ НЕСУЩИХ СТЕН 159 KB
  Стены основные элементы конструкции здания. Несущая стена является естественным продолжением и неотъемлемым элементом конструкции здания служит опорой для балок или бетонных плит потолочного перекрытия. Наружные стены могут быть однослойной или слоистой конструкции.
36209. Задачи дискретной оптимизации. Основные точные методы дискретной оптимизации: поиск с возвратом, динамическое программирование, метод ветвей и границ. Приближённые методы дискретной оптимизации: жадный алгоритм, метод локальных вариаций 126.5 KB
  Тогда в терминах ЦЧЛП задача о рюкзаке может быть сформулирована так: найти максимум линейной функции при ограничениях хj  0 . Найти кратчайший маршрут коммивояжера бродячего торговца начинающийся и заканчивающийся в заданном городе и проходящий через все города. Воспользовавшись им при k = n – 1 1 можно найти Q х0 – оптимальное значение критерия эффективности. Зная х1 можно найти – оптимальное управление на 2й стадии и т.
36210. Языки описания выбора. Процедуры выбора при критериальном описании: скалярно-оптимизационный механизм выбора, человеко-машинные процедуры, мажоритарные схемы 73.5 KB
  Процедуры выбора при критериальном описании: скалярнооптимизационный механизм выбора человекомашинные процедуры мажоритарные схемы. Как любая теория теория выбора начинается с языка описания. К настоящему времени сложилось три основных языка описания выбора: критериальный язык; язык бинарных отношений; язык функций выбора.
36211. Классы численных методов построения множеств неулучшаемых решений. Основные теоремы для поточечных методов и алгоритма последовательного выбора 31.5 KB
  Процедуры первой группы осуществляют поочередный поиск отдельных неулучшаемых точек как решений вспомогательных скалярных задач. В них на каждой итерации получается целое множество “неплохих†точек которое на последующих шагах постепенно улучшается. Генератор на каждой итерации порождает набор точек zk а ФВ осуществляет отбор в некотором смысле лучших из них: Генератор множеств точек zk Функция выбора С Для организации выбора необходимо произвести парные сравнения исходных вариантов и отбросить те из...
36212. Эффективные и слабо-эффективные решения. Поточечные методы поиска слабо-эффективных решений и оценок. Линейная свёртка, теорема Карлина. Логическая свёртка, теорема Гермейера. Геометрический смысл теорем Карлина и Гермейера 79.5 KB
  Поточечные методы поиска слабоэффективных решений и оценок. Решения или оценки называются эффективными слабоэффективными если они неулучшаемы по отношению Парето Слейтера. Поиск слабоэффективных решений или оценок поточечными методами базируется на основной теореме 2.
36213. Метод наименьших квадратов (МНК). Теорема Гаусса-Маркова. Анализ уравнения регрессии посредством коэффициента детерминации и остаточной дисперсии. МНК-прогноз 112.5 KB
  МНКпрогноз. Согласно методу наименьших квадратов МНК эти оценки находят из условия минимума функции Qb = где уi – наблюдаемое значение выходного параметра в iм эксперименте.1 МНКоценок и представляет прежде всего теоретический интерес.