11874

Исследование электродвигателя постоянного тока независимого возбуждения

Лабораторная работа

Энергетика

Цель работы Ознакомиться со способами пуска двигателя независимого возбуждения исследовать механические рабочие и регулировочные свойства двигателя Программа работы Изучить схему для экспериментального исследования электродвигателя по

Русский

2013-04-14

167.5 KB

48 чел.

  1.  Цель работы
    1.  Ознакомиться со способами пуска двигателя независимого возбуждения, исследовать механические, рабочие и регулировочные свойства двигателя
  2.  Программа работы
    1.  Изучить схему для экспериментального исследования электродвигателя постоянного тока независимого возбуждения (в дальнейшем изложении ДПТНВ), состав и назначение модулей, используемых в работе
    2.  Собрать схему для экспериментального исследования ДПТНВ. 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. Снять искусственную механическую характеристику при пониженном напряжении якорной цепи
    4.  Снять рабочие характеристики ДПТНВ. 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 тиристорного преобразователя (ТП);
  •  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 соответствующая лабораторная работа. Описание программного обеспечения Labdrive и LabShow приведено в приложениях Г, Д.
    2.  Схема для исследования двигателя постоянного тока независимого возбуждения, представлена на рисунке 1.


Рисунок 1 – Схема для исследования двигателя независимого возбуждения

  1.  Определение направления вращения двигателей

Перед проведением опытов необходимо определить направление вращения двигателей:

  •  включить автоматы QF1 и QF2 модулей МПС и МП соответственно;
  •  подать разрешение на работу ТП (SA6) и, выбрав направление вращения, задать потенциометром RP1 напряжение 200 В, запомнить направление вращения двигателя;
  •  вывести RP1 модуля ТП в крайнее положение против часовой стрелки, снять разрешение на работу ТП (SA6);
  •  вывести сопротивление из статорной цепи АДКЗ, запустить двигатель, запомнить направление вращения. Оно должно быть противоположным направлению вращения ДПТ. Если это не так, переключатель SA1 модуля МДС1 перевести в положение «∞», поменять на силовом модуле фазы «А» и «В» и проверить направление вращения.
    1.  Естественная механическая характеристика ДПТНВ

Опыт проводится в следующей последовательности:

  •  включить автоматы QF1 и QF2 модулей МПС и МП соответственно;
  •  подать разрешение на работу ТП (SA6) и, задав направление вращения, потенциометром RP1 установить напряжение 200 В;
  •  переключателем SA1 модуля МДС1 вводить сопротивления, тем самым, нагружая ДПТ до тех пор, пока ток якоря не достигнет 1,5А или ток статора не достигнет IС = IН. Данные опыта занести в таблицу 1.

Таблица 1 – данные опыта

n, об/мин

IЯ, А

М, Н∙м

Расчетные данные.

Момент на валу двигателя, Н∙м: , , где  – номинальное напряжение ДПТ (Приложение Б);

синхронная частота вращения ДПТ (Приложение Б).

По данным таблицы 1 построить характеристики n = f(MH), n = f(IЯ).

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

Опыт проводится в следующей последовательности:

  •  включить автоматы QF1 и QF2 модулей МПС и МП соответственно;
  •  переключатель SA1 модуля МДС2 установить в положение отличное от нуля, произвести первое измерение;
  •  подать разрешение на работу ТП (SA6) и, задав направление вращения, потенциометром RP1 установить напряжение 200 В;
  •  переключателем SA1 модуля МДС1 вводить сопротивления, тем самым, нагружая ДПТ до тех пор, пока ток якоря не достигнет 1,5А или ток статора не достигнет IС = IН. Данные занести в таблицу 2.

Таблица 2 – данные опыта

RДЯ =

n, об/мин

IЯ, А

М, Н∙м

По данным таблицы 2 построить характеристики n = f(MH), n = f(IЯ).

  1.  Искусственная механическая характеристика ДПТНВ при ослаблении магнитного потока

Опыт проводится в следующей последовательности:

  •  включить автоматы QF1 и QF2 модулей МПС и МП соответственно;
  •  подать разрешение на работу ТП (SA6) и, задав направление вращения, потенциометром RP1 установить напряжение 200 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 1,5А или ток статора не достигнет IС = IН. Данные опыта занести в таблицу 3.

Таблица 3 – данные опыта

RДВ =

n, об/мин

IЯ, А

М, Н∙м

По данным таблицы 3 построить характеристики n = f(MH), n = f(IЯ).

  1.  Искусственная характеристика при пониженном напряжении якорной цепи

Опыт проводится в следующей последовательности:

  •  включить автоматы QF1 и QF2 модулей МПС и МП соответственно;
  •  подать разрешение на работу ТП (SA6) и, задав направление вращения, потенциометром RP1 установить напряжение по указанию преподавателя;
  •  переключателем SA1 модуля МДС1 вводить сопротивления, тем самым, нагружая ДПТ до тех пор, пока ток якоря не достигнет 1,5А или ток статора не достигнет IС = IН. Данные опыта занести в таблицу 4.

Таблица 4 – данные опыта

UЯ =

n, об/мин

IЯ, А

М, Н∙м

По данным таблицы 4 построить характеристики n = f(MH), n = f(IЯ).

  1.  Рабочие характеристики ДПТНВ

Опыт проводится в следующей последовательности:

  •  включить автоматы QF1, QF2;
  •  подать разрешение на работу ТП (SA6) и, задав направление вращения, потенциометром RP1 установить напряжение UЯ = 0,75∙UЯН;
  •  переключателем SA1 модуля МДС1 вводить сопротивления, тем самым нагружая ДПТ до тех пор, пока ток якоря не достигнет 1,5 IЯН или ток статора не достигнет IС = IН = 1,3A;
  •  по мере увеличения нагрузки потенциометром RP1 модуля ТП поддерживать выходное напряжение преобразователя на уровне заданного.

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

IA0

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: .

Мощность, подводимая к якорю двигателя, Вт: ,

где  – сопротивление обмотки возбуждения (Приложение Б).

Мощность, подводимая к якорю двигателя, 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: .

КПД, %: .

По данным таблицы 5 построить рабочие характеристики.

  1.  Регулировочные характеристики двигателя при изменении напряжения, подводимого к зажимам двигателя

Частота вращения двигателей постоянного тока определяется выражением:

.

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

  •  включить автоматы QF1 и QF2 модулей МПС и МП соответственно;
  •  подать разрешение на работу ТП (SA6) и, задав направление вращения, потенциометром RP1 установить напряжение UЯ = 200 В;
  •  изменением положения переключателя SA1 модуля 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 RP1 модуля ТП таким образом, чтобы напряжение на зажимах цепи якоря UЯ уменьшалось примерно до 0,5UЯН. 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

%

По данным таблицы 6 построить зависимости n = f(UЯ), = f(UЯ).

Мощность, подводимая 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 RДЯ?

Вывод:


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

11753. НЕЧІТКЕ РЕГУЛЮВАННЯ РІВНЯ ВОДИ У ТАНКУ 81.32 KB
  ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 5CУ НЕЧІТКЕ РЕГУЛЮВАННЯ РІВНЯ ВОДИ У ТАНКУ Цель работы: исследование эффективности использования нечеткого регулятора в системе управления линейным объектом. Рис.1 Уровень жидкости в цистерне при синусоидальном управлении при задан
11754. НЕЙРОМЕРЕЖЕВЕ СЛІДКОВЕ КЕРУВАННЯ МАНІПУЛЯТОРОМ РОБОТА 63.05 KB
  ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 6CУ НЕЙРОМЕРЕЖЕВЕ СЛІДКОВЕ КЕРУВАННЯ МАНІПУЛЯТОРОМ РОБОТА Цель работы: исследование эффективности использования нейросетевых регуляторов для управления манипулятором робота. Рис.1 Движения манипулятора при необученной сети и задан
11755. Изучение лабораторного оборудования и методики выполнения лабораторных работ 593 KB
  Изучение лабораторного оборудования и методики выполнения лабораторных работ Методические указания по выполнению лабораторной работы Изучение лабораторного оборудования и методики выполнения лабораторных работ по дисциплине Теория автоматического управлени
11756. Исследование автоматической измерительной системы (потенциометра) 725.5 KB
  Исследование автоматической измерительной системы потенциометра Методические указания по выполнению лабораторной работы Исследование автоматической измерительной системы потенциометра по дисциплине Теория автоматического управления для студентов о
11757. Моделирование динамических звеньев систем автоматического управления на аналоговом вычислительном комплексе АВК-6 479 KB
  Моделирование динамических звеньев систем автоматического управления на аналоговом вычислительном комплексе АВК6 Методические указания по выполнению лабораторной работы Моделирование динамических звеньев систем автоматического управления на аналоговом вычисл...
11758. Исследование авиационной приборной системы слежения за угловым положением вала 460 KB
  Исследование авиационной приборной системы слежения за угловым положением вала Методические указания по выполнению лабораторной работы Исследование авиационной приборной системы слежения за угловым положением вала по дисциплине Теория автоматического уп
11759. Исследование системы автоматического регулирования частоты вращения вала двигателя 797 KB
  Исследование системы автоматического регулирования частоты вращения вала двигателя Методические указания по выполнению лабораторной работы Исследование системы автоматического регулирования частоты вращения вала двигателя по дисциплине Теория автоматичес...
11760. ММДО Шпоры 6.32 MB
  Билет № 1 Загальна задача лінійного програмування. Линейное программирование раздел математического программирования который изучает задачу определения экстремума линейной функции нескольких переменных при линейных ограничениях на переменные в виде рав...
11761. Математичні методи дослідження операцій 2.36 MB
  ВСТУП Дослідження операцій це розділ прикладної математики що займається побудовою математичних моделей реальних задач і процесів економічних соціальних технічних військових і таких інших їх аналізом і застосуваннями. Більшість цих моделей повязані з отри...