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

11898. Кулонометрическое титрование кислот 154.5 KB
  Лабораторная работа №211 Кулонометрическое титрование кислот Краткое теоретическое введение: Кулонометрия объединяет методы анализа основанные на измерении количества электричества израсходованного на электрохимические реакции приводящие к количественному ...
11899. Определение жидких хлорметанов в их смеси 295 KB
  Лабораторная работа №301 Определение жидких хлорметанов в их смеси. Краткое теоретическое введение: Достоинства метода газожидкостной хроматографии ГЖХ и газовой хроматографии в целом: 1 высокая разделительная способность и экспрессность процесса; 2 возможнос
11900. Определение СН3СООН, СН3СООNa, NaCl в их смеси 402 KB
  Лабораторная работа №304 Определение СН3СООН СН3СООNa NaCl в их смеси Краткое теоретическое введение: Общая характеристика метода Ионообменная хроматография метод разделения смесей основанный на распределении компонентов смеси между раствором и ионообменником...
11901. Определение аминокислот в их смеси 289 KB
  Лабораторная работа №309 Определение аминокислот в их смеси. Краткое теоретическое введение: Общая характеристика метода Создание метода бумажной хроматографии в 1944 г. значительно расширило возможности разделения идентификации и количественного определен...
11902. Определение арсеназо 1 и голубого декстрана в их смеси 229.5 KB
  Лабораторная работа №312 Определение арсеназо 1 и голубого декстрана в их смеси. Краткое теоретическое введение: Общая характеристика метода Гельхроматография или гельпроникающая или эксклюзионная хроматография является одним из вариантов жидкостной хромато...
11903. Балки и фермы. Главная Центроидальная Система координат 1.47 MB
  Методические указания по выполнению лабораторной работы №4 1. Балки и фермы В этой лабораторной работе рассматриваются: Идеализации Балочные элементы Система координат балки Действующая система координат балки Система координат формы...
11904. Лабораторные работы по физике 2.64 MB
  Основные правила работы в лабораториях кафедры прикладной физики 1. На каждое лабораторное занятие студенты должны приносить с собой: а лабораторный журнал тетрадь в клетку не менее 48 листов; б несколько листов миллиметровой бумаги формата А4; в клей для бумаги
11905. ИЗМЕРЕНИЕ УСКОРЕНИЯ СВОБОДНОГО ПАДЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ МАШИНЫ АТВУДА 159.5 KB
  Лабораторная работа № 3 ИЗМЕРЕНИЕ УСКОРЕНИЯ СВОБОДНОГО ПАДЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ МАШИНЫ АТВУДА Цель работы: Изучение динамики поступательного движения связанной системы тел с учетом сил трения. Приборы и принадлежности: машина Атвуда смонтированная на лабораторном мод...
11906. МАЯТНИК ОБЕРБЕКА 99 KB
  Лабораторная работа №4 МАЯТНИК ОБЕРБЕКА Цель работы: изучение основного закона динамики вращательного движения определение момента инерции системы грузов. Приборы и принадлежности: лабораторный модуль ЛКМ3 со стойкой и блоком стержень с отверстиями два круглых