41694

Провести испытание двигателя постоянного тока независимого возбуждения

Лабораторная работа

Физика

Цель работы провести испытание двигателя постоянного тока независимого возбуждения. Определить искусственные механические характеристики пери пониженном напряжении на якоре двигателя. Номинальные данные двигателя: P=22кВт U=220В Iя=12А n=1500об мин Iном. Номинальное напряжение на якоре двигателя ; б.

Русский

2013-10-24

421.08 KB

15 чел.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  И  НАУКИ                   РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Брянский государственный технический университет

Кафедра «Автоматизированные технологические системы»

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

по дисциплине

«Электромеханические системы»

Преподаватель

Якушев В.В.

«_____» ______________20__

Студенты гр. 09-АТП1

Байда С.

Буфалов С.

Селищев И.

Чабусов Д.

Шелкунов А.

«_____» ______________20__

                                                     Брянск 2012


Цели и задачи работы.

Цель работы  - провести испытание двигателя постоянного тока независимого возбуждения.

Задачи работы:

  1.  Определить естественные механические характеристики.
  2.  Определить искусственные механические характеристики пери пониженном напряжении на якоре двигателя.
  3.  Определить искусственные механические характеристики при  пониженном магнитном потоке.
  4.  Построить зависимости:  ; .

Приборы и оборудование.

Вольтметр М24-47.

Предназначен для измерения постоянного тока в радиотехнической и радиоэлектронной схемах. Пылезащищенный, брызгозащищенный. Класс точности - 1,0, 1,5, 2,5.  В данном случае прибор класса точности 1,5. Рабочее положение прибора вертикальное . Прибор магнитоэлектрической системы с подвижной рамкой, изолированный. Температура - от -50ºС до +60°С, влажность до 95%. Масса 0.45кг. Габариты - 120х105х54-94мм.

-  изоляция прибора испытана на 2кВ.

         -  прибор магнитоэлектрической системы с подвижной рамкой, изолированный.

         -  прибор с вертикальным положением шкалы.

Амперметр М366.

Предназначены для измерения в режиме частых включений в цепях постоянного тока. Класс точности прибора  - 1.0. Рабочее положение прибора вертикальное. Прибор магнитоэлектрической системы с подвижной рамкой, изолированный. Температура – от +10ºС до +40°С и относительной влажности до 80% (при 30°С). Масса не более 2кг. Габариты – 160х160х108мм.

-  изоляция прибора испытана на 2кВ.

         -  прибор магнитоэлектрической системы с подвижной рамкой, изолированный.

         -  прибор с вертикальным положением шкалы.

Амперметр М367.

Предназначен для измерения тока в цепях постоянного тока. Класс точности – 1,5.    С повышенной прочностью. Брызгозащищенный. Температура - -40ºС-+60ºС, влажность до 95%. Масса 2,5 кг. Рабочее положение прибора вертикальное. . Прибор магнитоэлектрической системы с подвижной рамкой, изолированный. Габариты – 160х160х110мм.

-  изоляция прибора испытана на 2кВ.

         -  прибор магнитоэлектрической системы с подвижной рамкой, изолированный.

         -  прибор с вертикальным положением шкалы.

Двигатель.

ЭД132УХЛ4

P=2,2кВт, U=220В, Iя=12,2А, n=1500об/мин,  Iном.=0,5А.

Режим S1. Возбуждение смешанное. КПД 82%.


Электрическая схема подключения стенда.


Порядок выполнения работы.

Определение естественных механических характеристик.

Номинальные данные двигателя: P=2,2кВт, U=220В, Iя=12А, n=1500об/мин,               Iном.=0,5А.

Установим и будем поддерживать постоянным:

а. Номинальное напряжение на якоре двигателя ;

б. Номинальный ток возбуждения

При помощи электромагнитного тормоза будем изменять момент на валу двигателя от  до  Также будем измерять ток якоря  ,момент , и частоту

По результатам измерений вычислим подводимую к двигателю мощность ,  отдаваемую двигателем мощность , КПД двигателя 𝜂.

Устанавливаем и поддерживаем постоянным номинальное напряжение на якоре двигателя U=Uн, номинальный ток возбуждения Iв= Iвн. Изменяя момент на валу двигателя от М2н до М2=0 при помощи электромагнитного тормоза измеряем ток якоря Iя, момент М2 и частоту вращения n.

Вычисляем подводимую к схеме двигателя мощность Р1, отдаваемую мощность Р2, КПД двигателя. Результаты измерений и вычислений заносим в таблицу.

Рассчитаем угловую скорость вращения вала по формуле:

Занесем необходимые данные в таблицу 1.

Таблица 1. Естественные механические характеристики двигателя

Напряжение

на якоре

Uн , В

Ток

якоряя

Ia , А

Ток

якоря

скор. Ia , А

Момент

На валу

M2 ,кг*м

Частота

вращения

вала n ,

об/мин

Угловая скорость

вращения

вала ω,

сек-1

180В

3

0.6

0

1380

144,4

9

1,8

0.2

1340

140.25

18

3,6

0.4

1310

137.11

38

6,8

0.6

1265

132.4

47

9,4

0.8

1248

130.6

Рассчитаем подводимую мощность, выходную  мощность, и КПД по формулам :

подводимая мощность к двигателю .

выходная мощность на валу двигателя.

– К.П.Д двигателя.

 - сопротивления якоря двигателя.

-  потери в якоре двигателя.

 -  потери в обмотке возбуждения статора.

– К.П.Д двигателя

 - суммарные потери двигателя.

По данным формулам проведем расчет мощностей и занесем необходимые данные в таблицу 2.

Таблица 2. Расчетные мощности и К.П.Д. двигателя.

P1,Вт

P2,Вт

𝜂,%

108

0

-

324

280,5

86,5

648

548,45

84,6

1224

794,4

64,9

1692

1044,8

61,7

Определение искусственных механических  характеристик при пониженном напряжении на якоре двигателя.

а. Номинальное напряжение на якоре двигателя .

б. Номинальный ток возбуждения

При помощи электромагнитного тормоза будем изменять момент на валу двигателя от  до  Также будем измерять ток якоря  ,момент , и частоту

По результатам измерений вычислим подводимую к двигателю мощность ,  отдаваемую двигателем мощность , КПД двигателя 𝜂.

Примем значение  U=160В. Выполним все последующие расчеты аналогично предыдущим и занесем полученные данные в таблицу 3.

Таблица3. Искусственные механические характеристики двигателя

 характеристики двигателя при пониженном напряжении.

Частота

вращения

вала n ,

об/мин

1187

1175

1143

1138

1109

Напряжение

на якоре

Uн , В

160

Ток

якоря

скор. Ia , А

0.6

3

3,8

5,1

6,2

Момент

На валу

M2 ,кг*м

0

0.2

0.4

0.6

0.8

P1,Вт

96

480

608

816

992

P2,Вт

0

246

476

714

918

𝜂,%

-

51

78

87

93

Определение исскуственных механических  характеристик при пониженном магнитном потоке.

а. Номинальное напряжение на якоре двигателя .

б. Номинальный ток возбуждения

При помощи электромагнитного тормоза будем изменять момент на валу двигателя от  до  Также будем измерять ток якоря  ,момент , и частоту

По результатам измерений вычислим подводимую к двигателю мощность ,  отдаваемую двигателем мощность , КПД двигателя 𝜂.

Примем значение  Iвн=0.4А. Выполним все последующие расчеты аналогично предыдущим и занесем полученные данные в таблицу 4.

 Таблица 4.  Искусственные  механические характеристики при

 Пониженном магнитном потоке.

Частота

вращения

вала n ,

об/мин

1280

1250

1215

1200

1190

Напряжение

на якоре

Uн , В

160

Ток

якоря

скор. Ia , А

0.6

3,1

4,8

6,6

7

Момент

На валу

M2 ,кг*м

0

0.2

0.4

0.6

0.8

P1,Вт

96

496

768

1056

1120

P2,Вт

0

260

508

753

1024

𝜂,%

-

52

66

71

91

Построения

По данным предыдущих пунктов построим графики зависимостей  (рис.1) и  (рис.2).

 

Рис.1 График зависимости

1 – график при естественных механических характеристиках двигателя

2 – график при искусственных механических характеристиках

3 – график при пониженном магнитном потоке.

Рис.2 График зависимости

1 – график при естественных механических характеристиках двигателя

2 – график при искусственных механических характеристиках

3 – график при пониженном магнитном потоке.

Выводы.

В результате проведенных опытов были сняты естественные электромеханические характеристики, искусственные электромеханические характеристики при пониженном напряжении на якоре и искусственные электромеханические характеристики при пониженном магнитном потоке. Построены графики зависимостей  и . При снятии искусственных характеристик при пониженном магнитном потоке получим самый низкий К.П.Д.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

17783. Фізіологія дихання, енергетичного обміну, терморегуляції 1.28 MB
  фізіологія дихання енергетичного обміну терморегуляції. Загальна характеристика системи дихання. Основні етапи дихання. Біомеханіка вдиху і видиху. Дихання – процес обміну газів О2 та СО2 між атмосферним повітрям та тканинами організму. ...
17784. Фізіологія виділення 124 KB
  Нирки являються основним органом системи виділення, так як тільки він виділяючи з організму в великій кількості продукти азотистого обміну, підтримують їх концентрацію в крові на певному рівні. Участь в цьому процесі шкіри, травного каналу та їх залоз недостатньо.
17785. Применение Excel для обработки данных 48 KB
  Лабораторная работа № 1 Применение Excel для обработки данных Зависимость представлена квадратической параболой .1 Самостоятельно сформировать тестовый пример задав коэффициенты для уравнения 1 в виде произвольных констант. Заполнить след...
17786. Координатна вісь, або одновимірний простір 2.03 MB
  ЛЕКЦІЯ 1 Координатна вісь або одновимірний простір Візьмемо пряму лінію і задамо на ній додатний напрям звичайно його показують стрілкою. Тоді протилежний напрям буде від'ємним. Напрямлена пряма називається віссю. Якщо на осі вибрати довільну точку обліку О і масшт...
17787. Визначник і мінори матриці 78.8 KB
  Визначник і мінори матриці Розглянемо квадратну матрицю А = Квадратній матриц і можна поставити у відповідність певне число яке називається детермінантом або визначником матриці. Детермінант матриці позначається так: det A= Детермінант так само як і матриці має ...
17788. Символы и строки в ANSI C 531.4 KB
  Целью данной лабораторной работы является изучение на практике строк языка ANSI C, операции над строками, функций стандартной библиотеки по работе со строками.
17789. Лінійний простір 5.92 MB
  Лекція 2. Лінійний простір Векторний простір називається лінійним якщо у ньому визначено операції над векторами – додавання і множення на число. Проте лінійний простір може бути утворений об’єктами будьякої природи. Нехай Е дана множина і x y z її елементи; К – мно
17790. Скалярний добуток двох векторів 332.87 KB
  Лекція 4. Скалярний добуток двох векторів Добуток двох векторів може бути як числом так і вектором. Для наочних просторів скалярним добутком двох векторів і називається число що дорівнює добутку їхніх довжин на косинус кута між ними: У nвимірному просторі ск
17791. Векторний добуток двох векторів 2.87 MB
  Лекція 5. Векторний добуток двох векторів Векторним добутком двох векторів і називається вектор такий що: а де; 2.60 б і ; в якщо то вектори утворюють праву трійку. Упорядкована трійка некомпланарних векторів називається правою якщо з кін