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

35 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

51177. АСУ ТП технологического процесса «АСУ ТП технологического процесса теплообмена 78.31 KB
  Датчик давления Метран 55 предназначен для измерения давления жидкости в том числе агрессивных сред пара газа. Выпускают: а датчик для измерения избыточного давления Метран 55 ДИ Метран55ЕхДИ взрывозащищенное исполнение. Верхний предел измерений:01 МПа ÷ 100 МПа; б датчик для измерения давления разрежения Метран 55 ДВ Метран55ЕхДВ взрывозащищенное исполнение. Пределы измерений: 37 01 МПа ÷ 006 МПа; в датчик для измерения абсолютного давления Метран55ДА...
51180. Изучение последовательного порта UART 33.85 KB
  Цели работы Изучить схему подключения микроконтроллера к компьютеру. Изучить особенности работы последовательного асинхронного порта UART. Освоить методику расчета скорости последовательного порта. Изучить особенности программирования UART. Изучить способы отладки программ на учебном лабораторном стенде LESO1.
51182. Банкет за столом с частичным обслуживанием с официантами на 30 персон по случаю Дня Рождения 512.5 KB
  Ресторан - предприятие общественного питания с широким ассортиментом блюд сложного приготовления, включая заказные и фирменные, вино-водочные, табачные и кондитерские изделия, с повышенным уровнем обслуживания в сочетании с организацией досуга.
51183. Изучение таймеров микроконтроллера 39.03 KB
  Цели работы Изучить особенности работы таймеров микроконтроллера. Изучить методику конфигурирования таймеров. Научиться формировать с помощью таймера временные интервалы. Изучить способы отладки программ на учебном лабораторном стенде LESO1.