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

16 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

23072. Поняття національного інтересу 40 KB
  Сфери національних інтересів України. Формується з інтересів кожної конкретної особистості кожного соціального прошарку. Завдання еліти продукування інтересів в суспільство. Еліта має мобілізувати націю на реалізацію національних інтересів.
23073. Поняття загроза та небезпека національним інтересам України. Види загроз національній безпеці України 38.5 KB
  ТЕМА: Загрози національній безпеці. Потенційні загрози це становище при якому існують певні зазіхання але при цьому відсутні умови при яких вони переходять в намагання завдати шкоду національним інтересам України. Вимоги до органів мають упереджувати загрози: ефективно виявляти загрози та ефективно на них реагувати; адекватно реагувати на виникнення загрози; Методика: визначення чинників що спричиняють загрозу національним інтересам України; класифікувати загрози звідкіля виходять і в якій сфері знаходяться: політика економіка...
23074. Суб`єкти національної безпеки 37.5 KB
  Суб`єкти національної безпеки З конспекту. ТЕМА: Система національної безпеки України. Суб`єкти національної безпеки. Вимоги до системи національної безпеки.
23075. Вимоги до системи національної безпеки 33 KB
  Вимоги до системи національної безпеки З конспекту Кожна країна створює певну систему органів які могли б реагувати на загрози така система називається системою національної безпеки. Система забезпечення національно міжнародної безпеки включає певну діяльність органів по підтримці стану захищеності. Наявність механізмів які забезпечують стан безпеки. Система національної безпеки наявність певних органів тільки обмежена територією певної країни.
23076. Роль та повноваження органів спеціальної компетенції в системі забезпечення національної безпеки України 69.5 KB
  Роль та повноваження органів спеціальної компетенції в системі забезпечення національної безпеки України. Національний банк України відповідно до основних засад грошовокредитної політики визначає та проводить грошовокредитну політику в інтересах національної безпеки України; міністерства Служба безпеки України та інші центральні органи виконавчої влади в межах своїх повноважень забезпечують виконання передбачених Конституцією і законами України актами Президента України Кабінету Міністрів України завдань здійснюють...
23077. Вимірювання напруг при механічних деформаціях поляризаційним методом 447 KB
  Різницю фаз Δ що виникає між двома взаємно перпендикулярними лінійнополяризованими хвилями визначають за формулою 16 де λ довжина хвилі; σ1 σ2 головні нормальні напруги; d товщина деталі; с стала фотопружності яка залежить від матеріалу деталі. Таким чином при постійній товщині зразка лінії однакового зсуву фаз відповідають лініям однакових різниць нормальних напруг або лініям рівних максимальних дотичних напруг оскільки максимальна дотична напруга τmax пов'язана з...
23078. Дослідження анізотропних кристалів під поляризаційним мікроскопом 458 KB
  Прилади: поляризаційний мікроскоп клин або компенсатор Берека набір шліфів і пластинок з одновісних та двовісних кристалів вирізаних під різними кутами до оптичної осі. Різниця яку вносить пластинка залежить від її товщини матеріалу зразка та орієнтації оптичної осі відносно зрізу. Форма і розміщення ізохромат залежать від напряму оптичної осі відносно зрізу товщини зразка і довжини хвилі Форма і розміщення ізогір залежать від орієнтації осі відносно зрізу і взаємного положення поляризатора та аналізатора. Для пластинки вирізаної...
23079. Вимірювання оптичних сталих металів та напівпровідників за допомогою компенсатора Бабіне 278.5 KB
  Відомо що лінійнополяризоване світло яке падає на межу поділу діелектрик провідне середовище після відбиття перетворюється на еліптичнополяризоване крім того випадку коли напрям коливань електричного вектора лежить в площині падіння або в перпендикулярній площині. Вимірюючи параметри еліптичнополяризованого світла а саме; зсув фаз Δ між р та s складовими електричного вектора відбитої хвилі азимут відновленої поляризації ψ а також кут падіння світлової хвилі на площину дзеркала φ можна обчислити оптичні сталі n і κ з співвідношень...
23080. Вимірювання оптичних сталих металів та напівпровідників фотоелектричним методом Бітті 933.5 KB
  Якщо поляризатор утворює з площиною падіння кут β а аналізатор кут α то електричний вектор після проходження світлом поляризатора відбиття від зразка та проходження через аналізатор складатиметься з двох проекцій р та s компонент зсунутих по фазі одна відносно іншої. Проекції р та s компонент на площину аналізатора визначають з формул де α кут між площиною коливань в аналізаторі і р площиною А0 амплітуда коливань пропущених поляризатором; rp rs амплітудні коефіцієнти відбиття для р та...