31434

Дослiдження коллекторного двигуна постiйного струму з постiйним магнiтом в якостi статора

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Мета: Визначити спiввiдношення електричних та механiчних характеристик двигуна. Дослiдити вплив активного опору обмоток ротору на механiчнi залежностi двигуна. На малюнку наведено схему стенду для дослiдження двигуна.

Украинкский

2013-08-29

103.5 KB

0 чел.

4

Лабораторна робота № 13

Тема: Дослiдження коллекторного двигуна постiйного струму з постiйним

магнiтом в якостi статора.

Мета: Визначити спiввiдношення електричних та механiчних характеристик

двигуна.  Дослiдити залежнiсть швидкостi  обертання ротору вiд напруги. Побудувати механiчнi залежностi: швидкiсть  обертання i струм ротора вiд навантаження для декiлькох напруг. Дослiдити вплив активного опору обмоток ротору на механiчнi залежностi двигуна.

Обладнання: Стенд з коллекторним двигуном постiйного струму з постiйним

магнiтом в якостi статора, обладнаний датчиком обертiв та регулятором напруги. Блок живлення постiйного струму. Мультиметр з можливiстю вимiру частоти.

На малюнку наведено схему стенду для дослiдження двигуна.

Стенд складається з двигуна, ротор (вiсь обертання) якого закрiплено на пiдшипниках.  

З заднього краю до осi пiд’єднано тахометр, що дозволяє вимiрювати швидкiсть обертання осi двигуна.

З переднього краю до осi пiд’єднано керуєме гальмо (тормоз), що дозволяє регулювати навантаження (момент сил), дiючий на двигун.

Корпус  (статор) двигуна вiльно пiдвiшено на пружинах динамометра, що дозволяє вимiряти момент сил дiючий на статор за вiдхиленням стрiлки динамометру.

Тахометр двигуна дiє за принципом електромагнiтної iндукцiї. На вiсь двигуна насаджено колiщатко з зубцями (усього 38 зубцiв). Зубцi пiдмагнiченi постiйним магнiтом. На корпусi закрiплено iндукцiйну катушку.

Пiд час обертання, намагнiченi зубцi iндуцирують в катушцi змiнний електричний струм частотою f – 38 периодiв струму за один оберт колiщатка. Кiнцi катушки тахометра виведено до гнiзд на панелi стенду i позначено n∙38

( n - швидкiсть обертанння ротору).

Шкалу динамометра вiдкалiбровано в умовних одиницях – 1 одиниця шкали вiдповiдає моменту сили 4 Г∙сМ.

Затискуючи, обо розстискуючи гайкою гальмiвнi колодки можна керувати навантаженням на двигун.

На панель стенду виведено регулятор напруги живлення двигуна U i вiдповiднi контрольнi гнiзда.

Для контролю струму живлення двигуна I, в коло живлення пiд’єднано тестовий опiр R=1Ω, вимiрюючи напругу на якому, можна визначити струм. Вiдповiднi контрольнi гнiзда позначенi на панелi стенду.

План роботи

1. Наведiть формулу розрахунку струму I за напругою UI  на контрольних гнiздах “I

I =

2. Вимiряйте внутрiшнiй опiр обмотки ротору r. Результати вимирiв занотувати.

Внутрiшнiй опiр обмотки ротора

r =

Увага! Вимiри опорiв обмоток треба виконувати за умов вiд’єднанного блоку

живлення

3. Дослiдження двигуна  у режимi без навантаження.

3.1. Вiдпустити колодки гальма так, щоб вони не торкались осi двигуна

3.2. Пiд’єднати блок живлення.

3.3. Вимiряти залежнiсть частоти тахометра f (f = n∙38), струму I, моменту двигуна M для рiзних значень напруги живлення U, вiд мiнiмльно можливого (що дозволяє тахометр), до максимального значення.

Результати занести до таблицiU_n

Таблиця U_n

U, V

I, mA

M, Г∙сМ

f, KHz

n, об/сек

4. Дослiдження двигуна у режимi навантаження.

Вимiряти механiчну характеристику двигуна для двох значень напруги живлення U1 U2  згiно завдання.

U1

U2

4.1. Пiд’єднати блок живлення i виставити потрiбне значення напруги живлення U.

4.2. Вимiряти залежнiсть частоти тахометра f (f = n∙38), струму I для рiзних значень моменту двигуна M, вiд мiнiмльного (гальма повнiстю вiдпущено), до максимального значення. Пiд час дослiдiв треба контролювати значення напруги U i пiдтримувати його незмiнним. Результати вимирiв занести до вiдповiдної таблицiU =…. M_I

4.3. Вимiряти механiчнi залежностi (п.п. 4.2) для iншого значення напруги живлення. Результати вимирiв занести до вiдповiдної таблицiM_I,  U =…. ”

Таблиця M_I,  U =                           

M, Г∙сМ 

I, mA

f, KHz

n, об/сек

∆Ur, V

Pдж, W

Pr, W

PM, W

Таблиця M_I,  U =                           

M, Г∙сМ 

I, mA

f, KHz

n, об/сек

∆Ur, V

Pдж, W

Pr, W

PM, W

Обробка результатiв

1. Розрахувати швидкiсть обертання двигуна n i занести до таблиць “U_niM_I”.

2. Побудувати графiки залежностi швидкiсть обертання двигуна n i струму I вiд напруги живлення U для режиму без навантаження.

3. Розрахувати характеристики двигуна для режиму з навантаженням i занести до таблиць “M_I”:

3.1. Падiння напруги Ur на внутрiшньому опорi r обмотки ротору.

Навести формулу розрахунку Ur =

3.2. Потужнiсть джерела Pдж .

Навести формулу розрахунку Pдж =

3.3. Потужнiсть Pr , що витрачається на нагрiв обмотки ротору.

Навести формулу розрахунку Pr  =

3.4. Механiчної потужнiсть PM , що витрачається на нагрiв гальма.

Навести формулу розрахунку PM  =

3.5. Перевiрити баланс електричних i механiчних потужностей.

3.6. Розрахувати ККД для випадкiв максимального навантаження.

ККД (U=              ) =

ККД (U=              ) =

4. Побудувати графiки залежностi швидкостi обертання n i струму I вiд навантаження M для двох значень напруги живлення U.

4.1. Оцiнити момент тертя у пiдшипниках двигуна Mтр. 

Mтр =

Швидкiсть обертання i струм

Механiчнi характеристики (залежностi вiд навантаження)


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

73708. Поле проводника с постоянным током 70.5 KB
  Из условия стационарности делаем вывод что цепь постоянного тока замкнута. Рассмотрим проводник тока малый настолько что его можно считать трубкой тока. Выберем положительное направление обхода в направлении потока тока. произведение алгебраической величины тока на сопротивление равна разности потенциалов и ЭДС сторонних сил.
73709. Закон Джоуля-Ленца для участка цепи 387 KB
  Проводимость шариков много больше проводимости земного шара. Будем считать что в среде выполняется закон Ома в дифференциальной форме где проводимость среды в данной точке. Проводимость анизотропных сред. линейная проводимость квадратичная проводимость.
73710. Постоянное магнитное поле. Сила Лоренца 227.5 KB
  Постоянное магнитное поле. Можно полагать что в процессе движения заряд создает некоторое поле которое называется магнитное поле. Если один заряд или система зарядов создали поле с вектором то на другой заряд движущийся в этом поле действует сила. Поместим проводник в магнитное поле.
73713. Теорема о циркуляции вектора индукции магнитного поля 223 KB
  Рассмотрим провод с током выделим в нем прямолинейный участок и выделим в нем замкнутый контур. Выполним такое разбиение для каждого участка контура и просуммируем учтя что индукция магнитного поля созданного длинным проводом равна. Пусть теперь имеется много проводов и они пересекают поверхность натянутую на контур.
73715. Граничные условия для векторов и на границах раздела двух сред 384.5 KB
  Гаусса для вектора. Запишем поток вектора через поверхность. Устремим к нулю тогда где нормальная компонента вектора. получаем граничные условия вектора Выбреем замкнутый контур в виде прямоугольника со сторонами и и запишем теорему о циркуляции для вектора по данному замкнутому контуру.
73716. Парамагнетики. Диамагнетики. Ферромагнетики 164 KB
  Поместим наше тело во внешнее магнитное поле. Поле будем считать однородным. Суммарное поле будет больше. Если поместить атом во внешнее магнитное поле то электронная орбита начнет прецессироватьподробнее в лекции № 18.